氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，氧氣供應系統(tǒng)和氫氣供應系統(tǒng)分別通過加濕器與燃料電池本體連接，燃料電池本體與加濕器之間設有水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)，水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)包括水收集容器，水收集容器的冷卻水進口通過管路與燃料電池本體的冷卻水出口連接，水收集容器的冷卻水出口通過管路與散熱器的冷卻水進口連接，散熱器的冷卻水出口與加濕器的冷卻水進口之間的管路上依次連接有水泵和去離子裝置，散熱器內(nèi)部設有冷卻水流通管道，冷卻水流通管道上以及冷卻水流通管道之間均分布有散熱翅片。本實用新型有效解決了燃料電池的散熱問題，采用水冷的方式將燃料電池工作時熱量帶出，使其在比較低的溫度下穩(wěn)定的運行。
【專利說明】氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，具體涉及一種氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]PEMFC燃料電池是一種把H2和02反應產(chǎn)生的化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，
[0003]它具有室溫啟動，轉(zhuǎn)化效率高，比功率密度高，產(chǎn)物零污染等特點。燃料電池用途很廣，大型燃料電池可用做潛艇、船舶，汽車等的動力源。車載大型燃料電池已經(jīng)成為目前燃料電池的開發(fā)熱點，世界各大汽車公司都在加緊研究開發(fā)零排放的綠色能源汽車，這是由于三方面的推動:保護環(huán)境、石油匱缺和排放政策。為了解決石油資源不足，適應越來越嚴格的尾氣排放標準，減少汽車帶來的日益嚴重的污染，保護人類的環(huán)境，發(fā)展電動汽車是必由之路。特別是代表未來汽車工業(yè)發(fā)展方向的是以氫能源為動力，燃料電池成為最佳選擇。
[0004]傳統(tǒng)的電池如鉛酸電池比較重，而且體積比較大，充電困難等缺點。燃料電池作為化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，以其室溫啟動、轉(zhuǎn)化效率高、比功率密度高、產(chǎn)物零污染等優(yōu)勢特點，必將在這些電池動力系統(tǒng)中勝出，并得到極大的發(fā)展。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型提出一種氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的技術方案是:一種氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，包括氧氣供應系統(tǒng)、氫氣供應系統(tǒng)和燃料電池本體，其特點是:還包括水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)，氧氣供應系統(tǒng)和氫氣供應系統(tǒng)分別通過加濕器與燃料電池本體連接，燃料電池本體與加濕器之間設有水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)，水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)包括水收集容器，水收集容器的冷卻水進口通過管路與燃料電池本體的冷卻水出口連接，水收集容器的冷卻水出口通過管路與散熱器的冷卻水進口連接，散熱器的冷卻水出口與加濕器的冷卻水進口之間的管路上依次連接有水泵和去離子裝置，散熱器內(nèi)部設有冷卻水流通管道，冷卻水流通管道呈螺旋狀布置，冷卻水流通管道上以及冷卻水流通管道之間均分布有散熱翅片。
[0007]氧氣供應系統(tǒng)包括依次連接在管路上的裝有氧氣的氧氣瓶組，I號加氣球閥、氧氣供應通道壓力表和I號減壓器總成，所述I號加氣球閥連有I號進氣口，I號減壓器總成包括依次連接的I號供氣球閥、I號過濾器、I號壓力表、I號電磁閥、I號一級減壓器和I號二級減壓器。
[0008]氫氣供應系統(tǒng)包括依次連接在管路上的裝有氫氣的氧氣瓶組，2號加氣球閥、氫氣供應通道壓力表和2號減壓器總成，2號加氣球閥連有2號進氣口，2號減壓器總成包括依次連接的2號供氣球閥、2號過濾器、2號壓力表、2號電磁閥、2號一級減壓器和2號二級減壓器。[0009]水收集容器上還連接有空氣釋放閥門和過量水排放閥。
[0010]本實用新型的有益技術效果是:
[0011]本實用新型有效解決了燃料電池的散熱問題，采用水冷的方式將燃料電池堆中的熱量帶出，然后到達散熱器上，利用散熱翅片將積累的熱量散發(fā)掉。經(jīng)散熱器散熱后的冷卻水循環(huán)至燃料電池本體，進行新的一輪冷卻。這樣燃料電池本體在比較低的溫度下運行，確保了燃料電池能夠穩(wěn)定的運行，同時也將大大提高燃料電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面參照附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0014]如圖1所不,一種氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng),包括氧氣供應系統(tǒng)、氫氣供應系統(tǒng)和燃料電池本體22，水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)。
[0015]氧氣供應系統(tǒng)和氫氣供應系統(tǒng)均經(jīng)加濕器21后與燃料電池本體22連接，燃料電池本體22生成的電能為負載供電，燃料電池本體22與加濕器21之間設有水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)，水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)包括水收集容器23，水收集容器23的冷卻水進口通過管路與燃料電池本體22的冷卻水出口連接，水收集容器23的冷卻水出口通過管路與散熱器24的冷卻水進口連接，散熱器24的冷卻水出口與加濕器21的冷卻水進口之間的管路上依次設有水泵25和去離子裝置26，所述散熱器24內(nèi)部設有冷卻水流通管道，所述冷卻水流通管道呈螺旋狀布置，所述冷卻水流通管道上以及冷卻水流通管道之間均分布有散熱翅片。
[0016]氧氣供應系統(tǒng)包括依次連接在管路上的裝有氧氣的氧氣瓶組1，I號加氣球閥2、氧氣供應通道壓力表4和I號減壓器總成，所述I號加氣球閥2連有I號進氣口 3，I號減壓器總成包括依次連接的I號供氣球閥5、I號過濾器6、I號壓力表7、I號電磁閥8、I號一級減壓器9和I號二級減壓器10。
[0017]氫氣供應系統(tǒng)包括依次連接在管路上的裝有氫氣的氧氣瓶組11，2號加氣球閥12、氫氣供應通道壓力表14和2號減壓器總成，所述2號加氣球閥12連有2號進氣口 13，
2號減壓器總成包括依次連接的2號供氣球閥15、2號過濾器16、2號壓力表17、2號電磁閥18、2號一級減壓器19和2號二級減壓器20。
[0018]水收集容器23上還連接有空氣釋放閥門27和過量水排放閥28。
[0019]參照附圖1，本實用新型的實施例:一種氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，包括氧氣供應系統(tǒng)、氫氣供應系統(tǒng)和燃料電池本體22，氧氣供應系統(tǒng)包括依次連接在管路上的裝有氧氣的氧氣瓶組I，I號加氣球閥2、氧氣供應通道壓力表4和I號減壓器總成，I號加氣球閥2連有I號進氣口 3，I號減壓器總成包括依次連接的I號供氣球閥5、I號過濾器
6、1號壓力表7、1號電磁閥8、1號一級減壓器9和I號二級減壓器10。
[0020]氫氣供應系統(tǒng)包括依次連接在管路上的裝有氫氣的氧氣瓶組11，2號加氣球閥12、氫氣供應通道壓力表14和2號減壓器總成，2號加氣球閥12連有2號進氣口 13，2號減壓器總成包括依次連接的2號供氣球閥15、2號過濾器16、2號壓力表17、2號電磁閥18、2號一級減壓器19和2號二級減壓器20。
[0021]氧氣供應系統(tǒng)和氫氣供應系統(tǒng)均經(jīng)加濕器21后與燃料電池本體22連接，燃料電池本體22生成的電能為負載供電，燃料電池本體22與加濕器21之間設有水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)，水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)包括水收集容器23，水收集容器23的冷卻水進口通過管路與燃料電池本體22的冷卻水出口連接，水收集容器23的冷卻水出口通過管路與散熱器24的冷卻水進口連接，散熱器24的冷卻水出口與加濕器21的冷卻水進口之間的管路上依次設有水泵25和去離子裝置26，散熱器24內(nèi)部設有冷卻水流通管道，冷卻水流通管道呈螺旋狀布置，冷卻水流通管道上以及冷卻水流通管道之間均分布有散熱翅片。
[0022]為了防止水收集容器內(nèi)的壓力過大，水收集容器23上還連接有空氣釋放閥門27，可以定時對水收集容器內(nèi)的空氣進行排放。同時，水收集容器23上還連接有過量水排放閥28，可以將多余的水排放出去。
【權利要求】
1.一種氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，包括氧氣供應系統(tǒng)、氫氣供應系統(tǒng)和燃料電池本體，其特征在于:還包括水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)，所述氧氣供應系統(tǒng)和氫氣供應系統(tǒng)分別通過加濕器(21)與燃料電池本體(22)連接，所述燃料電池本體(22)與加濕器(21)之間設有水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)，所述水分控制回收以及冷卻系統(tǒng)包括水收集容器(23)，水收集容器(23)的冷卻水進口通過管路與燃料電池本體(22)的冷卻水出口連接，水收集容器(23)的冷卻水出口通過管路與散熱器(24)的冷卻水進口連接，散熱器(24)的冷卻水出口與加濕器(21)的冷卻水進口之間的管路上依次連接有水泵(25)和去離子裝置(26)，所述散熱器(24)內(nèi)部設有冷卻水流通管道，所述冷卻水流通管道呈螺旋狀布置，所述冷卻水流通管道上以及冷卻水流通管道之間均分布有散熱翅片。
2.根據(jù)權利要求1所述的氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述氧氣供應系統(tǒng)包括依次連接在管路上的裝有氧氣的氧氣瓶組(1)，I號加氣球閥(2)、氧氣供應通道壓力表(4)和I號減壓器總成，所述I號加氣球閥(2)連有I號進氣口(3)，I號減壓器總成包括依次連接的I號供氣球閥(5)、I號過濾器(6)、I號壓力表(7)、I號電磁閥(8)、I號一級減壓器(9)和I號二級減壓器(10)。
3.根據(jù)權利要求1所述的氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述氫氣供應系統(tǒng)包括依次連接在管路上的裝有氫氣的氧氣瓶組(11)，2號加氣球閥(12)、氫氣供應通道壓力表(14)和2號減壓器總成，所述2號加氣球閥(12)連有2號進氣口( 13)，2號減壓器總成包括依次連接的2號供氣球閥(15)、2號過濾器(16)、2號壓力表(17)、2號電磁閥(18)、2號一級減壓器(19)和2號二級減壓器(20)。
4.根據(jù)權利要求1所述的氫氧型質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述水收集容器(23)上還連接有空氣釋放閥門(27)和過量水排放閥(28)。
【文檔編號】H01M8/10GK203456545SQ201320538753
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月2日 優(yōu)先權日:2013年9月2日
【發(fā)明者】李巧霞, 毛宏敏, 陳瑢, 曹曉璐, 王龍龍 申請人:上海電力學院