[发明专利]一种小型太阳能光伏电解水制氢实验装置及工作方法

权利要求书

1.一种小型太阳能光伏电解水制氢实验装置，其特征在于，包括设备框架(12)，设备框架(12)的顶部设置有推力轴承(4)，推力轴承(4)的内部设置有旋转平台(5)，推力轴承(4)的顶部设置有支撑架(3)，支撑架(3)为“L”型结构，支撑架(3)的竖直部的活动端转动连接有连接杆，连接杆的活动端设置有太阳能光伏电池板(1)，支撑架(3)的水平部的中部设置有倾斜的驱动机构(2)，驱动机构(2)的输出端与连接杆(13)的底部铰接；

所述设备框架(12)的架体内部设置有蓄电池(6)、功率跟踪控制器(7)、太阳跟踪控制器(8)、洗气装置(9)、电解池(10)和DC-DC电源转换模块(11)，所述太阳跟踪控制器(8)与旋转平台(5)、驱动机构(2)电性连接，电解池(10)通过DC-DC电源转换模块(11)与功率跟踪控制器(7)的负载端连接，太阳跟踪控制器(8)与功率跟踪控制器(7)的负载端直接连接，洗气装置(9)与电解池(10)的出气口连接，太阳能光伏电池板(1)、太阳跟踪控制器(8)、电解池(10)、蓄电池(6)均与功率跟踪控制器(7)连接。

2.如权利要求1所述的小型太阳能光伏电解水制氢实验装置，其特征在于，所述太阳能光伏电池板(1)的正面平行设置有太阳感光头和九轴陀螺仪，太阳感光头和九轴陀螺仪均与太阳跟踪控制器(8)电性连接。

3.如权利要求1所述的小型太阳能光伏电解水制氢实验装置，其特征在于，所述旋转平台(5)的下方设置有两个限位开关(24)，且两个限位开关(24)均与设备框架(12)的顶板固接。

4.如权利要求1所述的小型太阳能光伏电解水制氢实验装置，其特征在于，所述电解池(6)为碱性阴离子交换膜电解池。

5.如权利要求4所述的小型太阳能光伏电解水制氢实验装置，其特征在于，所述电解池(6)包含阳极电解室(14)和阴极电解室(15)，阳极电解室(14)和阴极电解室(15)通过隔膜(16)相互隔离，阳极电解室(14)内设置有阳极板(17)，阴极电解室(15)内设置有阴极板(18)，阳极电解室(14)和阴极电解室(15)的上方分别设置有第一接嘴(19)，阳极电解室(14)和阴极电解室(15)的侧壁上分别设置有第二接嘴(20)。

6.如权利要求1所述的小型太阳能光伏电解水制氢实验装置，其特征在于，所述洗气装置(9)包含洗气室(21)，洗气室(21)的顶部设置有第三接嘴(22)，洗气室(21)的底部设置有第四接嘴(23)。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的小型太阳能光伏电解水制氢实验装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、太阳感光头获得太阳能光伏电池板(1)表面接收的外界光电信号，并反馈给太阳跟踪控制器(8)，太阳跟踪控制器(8)对获得的光电信号与太阳跟踪控制器(8)内部预设的阈值进行判断，若光电信号超过阈值，则转换为晴天模式，否则为阴天模式；

S2、在晴天模式下，太阳跟踪控制器(8)根据太阳感光头的光电信号判断装置应该运动的方向，在运动方向确定好后，太阳跟踪控制器(8)驱动旋转平台(5)和太阳能光伏电池板(1)在东西方向进行转动，在东西方向调整好后，太阳跟踪控制器(8)通过驱动机构(2)驱动太阳能光伏电池板(1)在南北方向进行转动，实现太阳能光伏电池板(1)的位置自动调整；

S3、在阴天模式下，根据所在地经纬度和时间进行计算得出太阳所在的位置，并根据九轴陀螺仪给出的装置所在的方位信息，对比后判断出设备应运动的方向，在运动方向确定好后，太阳跟踪控制器(8)驱动旋转平台(5)和太阳能光伏电池板(1)在东西方向进行转动，在东西方向调整好后，太阳跟踪控制器(8)通过驱动机构(2)驱动太阳能光伏电池板(1)在南北方向进行转动，实现太阳能光伏电池板(1)的位置自动调整；

S4、在步骤S2或步骤S3的太阳能光伏电池板1的位置自动调整完成后，太阳能光伏电池板(1)对太阳能进行吸收并转换为电能，对电解池(6)进行供电，电解池(10)进行分解水制氢，而洗气装置(9)将电解池(10)制出的氢气脱除杂质后输出。