本實(shí)用新型涉及電解領(lǐng)域,特別涉及一種水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置。
背景技術(shù):
目前,制取氫氣的最常規(guī)最成熟的方法是水電解制氫方法,一般制取一立方氫氣需要5KW的電力,耗能大,因此從水中分解出氫氣并做為能源使用,一直沒有辦法規(guī)模推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、產(chǎn)氣效率高、易于批量生產(chǎn)的水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置。
本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案是:一種水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置,包括隔離變壓器、整流器、濾波電路、脈沖諧振變壓器、脈沖控制電路和電解槽,所述隔離變壓器的輸入端與電網(wǎng)相連,隔離變壓器的輸出端經(jīng)整流器、濾波電路后與脈沖諧振變壓器次級線圈的一端、電解槽的負(fù)極相連,脈沖諧振變壓器次級線圈的另一端與電解槽的正極相連,所述脈沖控制電路與隔離變壓器的輸出端相連,脈沖控制電路的信號輸出端與脈沖諧振變壓器初級線圈的一端相連,脈沖諧振變壓器初級線圈的另一端與隔離變壓器的輸出端相連。
上述水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置中,所述脈沖諧振變壓器包括三個(gè)初級線圈和一個(gè)次級線圈,脈沖控制電路的信號輸出端分別與脈沖諧振變壓器的三個(gè)初級線圈的一端相連,脈沖諧振變壓器的三個(gè)初級線圈的另一端連接在一起后經(jīng)一個(gè)電抗與隔離變壓器的零線相連。
上述水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置中,所述脈沖諧振變壓器的三個(gè)初級線圈依次繞制在磁芯外圈上,且三個(gè)初級線圈互相成120度的相位角,脈沖諧振變壓器的次級線圈緊密繞制在磁芯內(nèi)圈上。
上述水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置中,所述脈沖諧振變壓器的磁芯為環(huán)形鐵粉磁芯。
上述水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置中,所述脈沖諧振控制電路輸出三個(gè)脈沖波形,三個(gè)脈沖波形的頻率分別為10.7KHZ,21.4KHZ,42.8KHZ。
上述水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置中,所述濾波電路包括兩個(gè)相同的電感和兩個(gè)相同的電容,所述整流器的正輸出端經(jīng)一個(gè)電感后連接脈沖諧振變壓器次級線圈的一端,整流器的負(fù)輸出端經(jīng)另一個(gè)電感后連接電解槽的負(fù)極,兩個(gè)電感之間設(shè)有兩個(gè)并聯(lián)的電容。
上述水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置中,所述脈沖諧振變壓器包括4~N個(gè)初級線圈,每個(gè)線圈所占的相位角為(360/N)度,所對應(yīng)的脈沖諧振控制電路輸出N個(gè)脈沖波形,其頻率分別為10.7KHZ,21.4KHZ, 42.8KHZ,85.6KHZ,…, (10.7*N)KHZ。
本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型設(shè)有脈沖諧振變壓器,電解槽的正負(fù)極由整流電源通過脈沖諧振變壓器的次級供電,由于脈沖諧振變壓器的初級線圈分別接通了來自脈沖諧振控制電路的脈沖電流,而脈沖電流周期性快速改變脈沖諧振變壓器磁芯的磁場,會(huì)引起次級線圈輸出頻率的快速變化,從而導(dǎo)致輸出給電解槽的直流電的頻率也是交替變化的,這個(gè)交替變化的直流電頻率與水的頻率匹配時(shí),電源與電解槽中的水產(chǎn)生共振,從而水分子鍵的引力將非常脆弱,施加少量的就可以將其分解,從而實(shí)現(xiàn)低能耗分解水為氫氣和氧氣,具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、能耗低、產(chǎn)氣效率高、易于批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的整體電路圖。
圖2為圖1中脈沖諧振變壓器初級線圈繞制圖。
圖3為圖1中脈沖諧振變壓器次級線圈繞制圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示,一種水電解氫氧氣體發(fā)生器的電源裝置,包括隔離變壓器1、整流器2、濾波電路、脈沖諧振變壓器6、脈沖控制電路5和電解槽7。
所述隔離變壓器1的輸入端與電網(wǎng)220V交流電相連,隔離變壓器1的輸出端與整流器2的輸入端相連,所述濾波電路包括兩個(gè)相同的電感4和兩個(gè)相同的電容3,所述脈沖諧振變壓器6包括三個(gè)初級線圈和一個(gè)次級線圈,對脈沖諧振變壓器6次級線圈的起始端及結(jié)束端、脈沖諧振變壓器6每一個(gè)初級線圈的起始端和結(jié)束端分別標(biāo)記如下:次級線圈繞線開始端:S-Start;次級線圈繞線結(jié)束端:S-Final;初級線圈Ⅰ繞線開始端:P1-Start;初級線圈Ⅰ繞線結(jié)束端:P1-Final;初級線圈Ⅱ繞線開始端:P2-Start;初級線圈Ⅱ繞線結(jié)束端:P2-Final;初級線圈Ⅲ繞線開始端:P3-Start;初級線圈Ⅲ繞線結(jié)束端:P3-Final。脈沖控制電路5的三個(gè)脈沖信號輸出端分別連接脈沖諧振變壓器6的初級線圈Ⅰ繞線開始端P1-Start、初級線圈Ⅱ繞線開始端P2-Start、初級線圈Ⅲ繞線開始端P3-Start,脈沖諧振變壓器6的初級線圈Ⅰ繞線結(jié)束端P1-Final、初級線圈Ⅱ繞線結(jié)束端P2-Final、初級線圈Ⅲ繞線結(jié)束端:P3-Final連接在一起后經(jīng)一個(gè)電抗與隔離變壓器1的零線相連,所述整流器2的正輸出端經(jīng)一個(gè)電感后連接脈沖諧振變壓器6次級線圈繞線開始端S-Start,整流器2的負(fù)輸出端經(jīng)另一個(gè)電感后連接電解槽7的負(fù)極,兩個(gè)電感4之間設(shè)有兩個(gè)并聯(lián)的電容3,脈沖諧振變壓器6次級線圈繞線結(jié)束端S-Final與電解槽7的正極相連。
如圖2、圖3所示,所述脈沖諧振變壓器6的三個(gè)初級線圈依次繞制在磁芯外圈上,且三個(gè)初級線圈互相成120度的相位角,脈沖諧振變壓器6的次級線圈緊密繞制在磁芯內(nèi)圈上,所述脈沖諧振變壓器6的磁芯為T650-52型號的環(huán)形鐵粉磁芯,所述脈沖諧振控制電路輸出三個(gè)脈沖波形,三個(gè)脈沖波形的頻率分別為10.7KHZ,21.4KHZ,42.8KHZ。
電解槽7的正負(fù)極由整流電源通過脈沖諧振變壓器6的次級供電,由于脈沖諧振變壓器6的初級線圈分別接通了來自脈沖諧振控制電路的脈沖電流,而脈沖電流周期性快速改變脈沖諧振變壓器6磁芯的磁場,會(huì)引起次級線圈輸出頻率的快速變化,從而導(dǎo)致輸出給電解槽7的直流電的頻率也是交替變化的,這個(gè)交替變化的直流電頻率與水的頻率匹配時(shí),電源與電解槽7中的水產(chǎn)生共振,從而水分子鍵的引力將非常脆弱,施加少量的就可以將其分解,從而實(shí)現(xiàn)低能耗分解水為氫氣和氧氣,具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、能耗低、產(chǎn)氣效率高、易于批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
需要說明的是,脈沖諧振變壓器6的初級線圈不限定為3個(gè),也可以包括4~N個(gè)初級線圈,每個(gè)線圈所占的相位角為(360/N)度,所對應(yīng)的脈沖諧振控制電路輸出N個(gè)脈沖波形,其頻率分別為10.7KHZ,21.4KHZ, 42.8KHZ,85.6KHZ,…, (10.7*N)KHZ。