一种氢燃料电池发电机组

技术领域

本发明涉及氢燃料电池的技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池发电机组。

背景技术

随着科技发展和人们生活水平的提高，就对电池续航能力提出越来越高的要求，而氢燃料电池发电装置因具有比锂电池能量密度大，因此氢燃料电池发电装置是电子电器设备中存在必不可少的一部分；氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置；其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

现有的氢燃料电池发电装置，在氢气用完后需要实施停机补氢，无法做到长时间不间断发电，且在储氢罐内余量充足与余量不足时，供氢管路内的压力容易产生波动。此外，氢燃料电池发电装置工作时，内部会产生大量的热量，容易损伤氢燃料电池发电装置，降低氢燃料电池发电装置使用寿命和使用效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氢燃料电池发电机组。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种氢燃料电池发电机组，其中，包括：

第一燃料储罐和第二燃料储罐，所述第一燃料储罐、所述第二燃料储罐分别通过第一管路、第二管路连接至供氢管路；

冗余燃料储罐，所述冗余燃料储罐分别连接至所述第一管路、所述第二管路；

鼓风机、空气过滤器、富氧膜分离器、空气压缩机，所述鼓风机、所述空气过滤器、所述富氧膜分离器、所述空气压缩机依次布置于供氧管路；

氢燃料电池发电机组，所述供氢管路、所述供氧管路均连接至所述氢燃料电池发电机组；

压力传感器，所述压力传感器设于所述供氢管路上；

其中，所述第一燃料储罐和所述第二燃料储罐交替地向所述氢燃料电池发电机组供氢；

当所述压力传感器检测到所述供氢管路内的压力低于阈值压力时，切换所述第一燃料储罐和所述第二燃料储罐；

当切换后所述压力传感器仍检测到所述供氢管路内的压力低于阈值压力时，使所述冗余燃料储罐向所述氢燃料电池发电机组供氢。

上述的氢燃料电池发电机组，其中，还包括：余热回收换热器，所述余热回收换热器包括第一入口和第二出口，所述第一入口与所述氢燃料电池发电机组相连接。

上述的氢燃料电池发电机组，其中，还包括：列管换热器，所述列管换热器包括管程的第三入口和第四出口、以及壳程的第五入口和第六出口；

其中，所述第二出口通过第一换热管路连接至所述第三入口，所述第四出口通过第二换热管路连接至所述氢燃料电池发电机组。

上述的氢燃料电池发电机组，其中，所述第一换热管路和所述第二换热管路之间还设有换热支路。

上述的氢燃料电池发电机组，其中，所述第五入口和所述第六出口均与冷却塔相连接。

上述的氢燃料电池发电机组，其中，还包括：逆变器，所述氢燃料电池发电机组通过逆变器与供电线路相连接。

上述的氢燃料电池发电机组，其中，所述第一管路上设有第一自动开关阀，所述第二管路上设有第二自动开关阀。

上述的氢燃料电池发电机组，其中，所述冗余燃料储罐通过第三管路连接至所述第一管路，所述冗余燃料储罐通过第四管路连接至所述第二管路；

所述第三管路上设有第三自动开关阀，所述第四管路上设有第四自动开关阀。

上述的氢燃料电池发电机组，其中，当所述压力传感器检测到所述供氢管路内的压力低于阈值压力时，关闭所述第一自动开关阀并打开所述第二自动开关阀、或打开所述第一自动开关发并关闭所述第二自动开关阀。

上述的氢燃料电池发电机组，其中，当切换后所述压力传感器仍检测到所述供氢管路内的压力低于阈值压力时，打开所述第三自动开关阀、所述第四自动开关阀。

本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本发明能够通过两个储罐互为替补地向氢燃料电池发电装置供氢，并且还涉及了冗余储罐，以保证管路压力。

(2)本发明提供了两种适用不同需求的换热、冷却方式。

附图说明

图1是本发明的氢燃料电池发电机组的示意图。

附图中：1、第一燃料储罐；2、第二燃料储罐；3、冗余燃料储罐；41、鼓风机；42、空气过滤器；43、富氧膜分离器；44、空气压缩机；5、氢燃料电池发电机组；6、压力传感器；7、余热回收换热器；8、列管换热器；9、冷却塔；101、第一管路；102、第二管路；103、第三管路；104、第四管路；105、第一换热管路；106、第二换热管路；107、换热支路；A、供氢管路；B、供氧管路。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“横向”、“竖向”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

需要特别说明的是，本发明中的“水平”、“垂直”均用于说明大致位置关系，而并非严格的“水平面”或“竖直面”。

请参见图1所示，示出一种较佳实施例的氢燃料电池发电机组，包括：第一燃料储罐1和第二燃料储罐2，第一燃料储罐1、第二燃料储罐2分别通过第一管路101、第二管路102连接至供氢管路A。

进一步，作为一种较佳的实施例，氢燃料电池发电机组包括：冗余燃料储罐3，冗余燃料储罐分别连接至第一管路101、第二管路102。

进一步，作为一种较佳的实施例，氢燃料电池发电机组包括：鼓风机41、空气过滤器42、富氧膜分离器43、空气压缩机44，鼓风机41、空气过滤器42、富氧膜分离器43、空气压缩机44依次布置于供氧管路B。

进一步，作为一种较佳的实施例，氢燃料电池发电机组包括：氢燃料电池发电机组5，供氢管路A、供氧管路B均连接至氢燃料电池发电机组5。

进一步，作为一种较佳的实施例，氢燃料电池发电机组包括：压力传感器6，压力传感器6设于供氢管路A上。

进一步，作为一种较佳的实施例，其中，第一燃料储罐1和第二燃料储罐2交替地向氢燃料电池发电机组5供氢。

即，第一燃料储罐1向氢燃料电池发电机组5供氢时，第二燃料储罐2可操作地处于待机状态或维护状态，同样地，第二燃料储罐2向氢燃料电池发电机组5供氢时，第一燃料储罐1可操作地处于待机状态或维护状态。

进一步，作为一种较佳的实施例，当压力传感器6检测到供氢管路A内的压力低于阈值压力时，切换第一燃料储罐1和第二燃料储罐2。

进一步，作为一种较佳的实施例，当切换后压力传感器6仍检测到供氢管路A内的压力低于阈值压力时，使冗余燃料储罐3向氢燃料电池发电机组5供氢。

即冗余燃料储罐3在第一燃料储罐1和第二燃料储罐2的供应均不足，或者因其他原因造成供氢管路A压力不足时，提供补充的、备用的氢源。

进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：余热回收换热器7，余热回收换热器7包括第一入口和第二出口，第一入口与氢燃料电池发电机组5相连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：列管换热器8，列管换热器8包括管程的第三入口和第四出口、以及壳程的第五入口和第六出口。

具体的，余热回收换热器7的工作流体可操作地进入列管换热器8的管程，与列管换热器8的壳程的工作流体换热。

进一步，作为一种较佳的实施例，其中，第二出口通过第一换热管路105连接至第三入口，第四出口通过第二换热管路106连接至氢燃料电池发电机组5。

进一步，作为一种较佳的实施例，第一换热管路105和第二换热管路106之间还设有换热支路107。

进一步，作为一种较佳的实施例，换热支路107上设有单向阀。

进一步，作为一种较佳的实施例，换热支路107上设有用于控制换热支路107启闭的换热支路开关阀。

具体的，当换热支路开关阀关闭时，换热支路107被切断，余热回收换热器7与列管换热器8同时工作。

更具体的，当换热支路开关阀关闭时，换热支路107被切断，余热回收换热器7的工作流体通过第一换热管路105进入列管换热器8，再通过第二换热管路106进入氢燃料电池发电机组5，再从氢燃料电池发电机组5回到余热回收换热器7，形成循环。

具体的，当换热支路开关阀打开，且列管换热器8关闭时，余热回收换热器7单独工作，工作流体通过第一换热管路105、换热支路107、第二换热管路106直接进入进入氢燃料电池发电机组5，再从氢燃料电池发电机组5回到余热回收换热器7，形成循环。

进一步，作为一种较佳的实施例，第五入口和第六出口均与冷却塔9相连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：逆变器10，氢燃料电池发电机组5通过逆变器10与供电线路相连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，第一管路101上设有第一自动开关阀，第二管路102上设有第二自动开关阀，其中，第一自动开关阀、第二自动开关阀用于控制第一管路101、第二管路102的启闭。

进一步，作为一种较佳的实施例，冗余燃料储罐3通过第三管路103连接至第一管路101，冗余燃料储罐3通过第四管路104连接至第二管路102。

进一步，作为一种较佳的实施例，第三管路103上设有第三自动开关阀，第四管路104上设有第四自动开关阀。

进一步，作为一种较佳的实施例，当压力传感器6检测到供氢管路内的压力低于阈值压力时，关闭第一自动开关阀并打开第二自动开关阀、或打开第一自动开关发并关闭第二自动开关阀。

进一步，作为一种较佳的实施例，当切换后压力传感器6仍检测到供氢管路内的压力低于阈值压力时，打开第三自动开关阀、第四自动开关阀。

具体的，包括一控制系统，压力传感器6与控制系统信号连接，控制系统控制第一自动开关阀、第二自动开关阀、第三自动开关阀以及第四自动开关阀工作。

具体的，第一自动开关阀、第二自动开关阀、第三自动开关阀以及第四自动开关阀的上游各设有一流量调节阀。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。