[发明专利]一种氢氧回收利用系统及其应用

权利要求书

1.一种氢氧回收利用系统，其特征在于：包括供氢电磁阀(1)、增压泵供氢电磁阀(2)、液氢供应阀(3)、氢增压泵(4)、氢换热器(5)、增压泵供氧气电磁阀(9)、液氧供应阀(10)、氧增压泵(11)、氢氧内燃机(12)、氧换热器(13)、供氧电磁阀(15)、控制器(18)、沉底发动机(21)、氢氧内燃机排气管(22)、增压模块；

从氢贮箱排出的气氢一路通过供氢电磁阀(1)与氢氧内燃机的进气管连通、另一路通过增压泵供氢电磁阀(2)连入氢增压泵(4)的入口，氢增压泵(4)的出口连接氢换热器(5)，氢换热器(5)的出口连接增压模块，增压模块的出口与氢贮箱的增压口连通；氧贮箱排出的气氧通过增压泵供氧气电磁阀(9)连入氧增压泵(11)的入口，氧增压泵(11)的出口连接氧换热器(13)，氧换热器(13)的出口连接增压模块，增压模块的输出一路通过供氧电磁阀(15)连入氢氧内燃机的进气管，另一路与氧贮箱的增压口连通；氢氧内燃机的冷却液先进入氢换热器(5)再进入氧换热器(13)，最后回到氢氧内燃机中形成冷却回路；氢贮箱、氧贮箱分别通过液氢供应阀(3)、液氧供应阀(10)进入氢增压泵(4)、氧增压泵(11)；氢氧内燃机的输出与氢增压泵(4)、氧增压泵(11)连接；氢氧内燃机的排气管(22)连接沉底发动机(21)；控制器(18)控制氢氧内燃机的点火启动，以及通过控制所有阀的通断保证氢氧内燃机按照预设的氢氧混合比正常工作并保证氢贮箱和氧贮箱内气体压力在预设的范围内。

2.根据权利要求1所述的一种氢氧回收利用系统，其特征在于：所述的控制器按照下述逻辑进行控制：

发出控制指令使供氢电磁阀(1)、供氧气电磁阀(9)处于常开状态；

向氢氧内燃机发出点火指令；并通过控制供氧电磁阀(15)的开断保证按照预设的氢氧混合比向氢氧内燃机中通入氧气；

判断氢贮箱内压力是否在预设的范围内，若超出，则打开增压泵供氢电磁阀(2)，在压力回复到预设范围内时关闭增压泵供氢电磁阀(2)；若低于预设的范围需要进行增压时，则打开液氢供应阀(3)及增压模块；判断氧贮箱内压力，若低于预设的范围需要进行增压时，则打开液氧供应阀(10)及增压模块。

3.根据权利要求1所述的一种氢氧回收利用系统，其特征在于：所述的氢氧内燃机为活塞式内燃机，氢氧内燃机的进气管(23)为氢氧混合进气管，一路接供氢气电磁阀(1)、一路接供氧气电磁阀(15)，两路汇合后与氢氧内燃机燃烧室连通，氢氧内燃机工作时，供氢气电磁阀(1)保持常开，氢气由于活塞运动在燃烧室负压的作用下被吸入燃烧室；氧气在控制器的控制下按照预设的量喷入进气管。

4.根据权利要求3所述的一种氢氧回收利用系统，其特征在于：进入燃烧室内混合的氢氧的质量比为0.5～2。

5.根据权利要求3所述的一种氢氧回收利用系统，其特征在于：所述的氢氧内燃机的发电机同时作为氢氧内燃机的启动电机；氢氧内燃机接收到控制器点火指令后，通过电池为启动电机供电，氢氧内燃机点火启动，点火后，启动电机进入发电状态，为电池充电。

6.根据权利要求1所述的一种氢氧回收利用系统，其特征在于：所述氢氧内燃机的冷却液采用乙二醇，通过进入换热器的低温氢气、氧气对乙二醇进行降温，完成氢氧内燃机的冷却；换热器通过乙二醇将氢氧内燃机的热量传递至氢气、氧气，对氢气、氧气进行升温。

7.根据权利要求1-6之一所述的氢氧回收利用系统，其适用于长期在轨低温飞行器或者无氧环境下的发电装置或者无氧环境下的动力装置；所述的长期至少一周以上。