[發明專利]燃料電池混合動力系統

有效

• 申請號: 201280065268.2
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN104170139A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 金珉基;曹仁凈;李商勛
• 申請（專利權）人: POSCO能源公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/14;H01M8/06;F02C1/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;張帆

1.一種燃料電池混合動力系統，其包括：

包括壓縮單元和膨脹單元的熱機，所述壓縮單元用于對包含空氣在內的氧化劑補給氣體進行壓縮，所述膨脹單元用于使氧化劑補給氣體膨脹以產生機械能；

包括陽極、陰極和催化燃燒室的燃料電池，所述陽極用于接收燃料氣體，所述陰極用于接收氧化劑補給氣體，所述催化燃燒室用于對從所述陽極排出的陽極廢氣中的未反應燃料氣體進行燃燒以加熱氧化劑補給氣體；

第一熱交換機，其用于使從所述壓縮單元釋放的氧化劑補給氣體與從所述陰極排出的陰極廢氣進行熱交換；以及

第二熱交換機，其用于使從所述第一熱交換機釋放的氧化劑補給氣體與從所述催化燃燒室釋放的氧化劑補給氣體進行熱交換，

其中，將從所述第二熱交換機釋放的氧化劑補給氣體經由所述膨脹單元提供至所述催化燃燒室中，并且將從所述催化燃燒室釋放的氧化劑補給氣體經由所述第二熱交換機提供至所述陰極中。

2.根據權利要求1所述的燃料電池混合動力系統，其中，所述第一熱交換機包括第一內部熱交換機和第一外部熱交換機，所述第一內部熱交換機提供在構成所述燃料電池的電堆模塊內部，所述第一外部熱交換機提供在所述電堆模塊外部。

3.根據權利要求1所述的燃料電池混合動力系統，其中，從用于提供氧化劑補給氣體的氣源將氧化劑補給氣體提供至所述壓縮單元和所述催化燃燒室。

4.根據權利要求3所述的燃料電池混合動力系統，還包括第一調節閥，其用于調節從所述氣源提供至所述催化燃燒室的氧化劑補給氣體的流速。

5.根據權利要求3所述的燃料電池混合動力系統，還包括燃燒器，其用于對從所述氣源提供至所述催化燃燒室的氧化劑補給氣體進行加熱。

6.根據權利要求1所述的燃料電池混合動力系統，其中，從用于提供氧化劑補給氣體的氣源將氧化劑補給氣體提供至所述壓縮單元和從所述催化燃燒室釋放的氧化劑補給氣體。

7.根據權利要求6所述的燃料電池混合動力系統，還包括第二調節閥，其用于調節從所述氣源提供至從所述催化燃燒室釋放的氧化劑補給氣體的氧化劑補給氣體的流速。

8.根據權利要求3或6所述的燃料電池混合動力系統，還包括第三調節閥，其用于調節從所述氣源提供至所述壓縮單元的氧化劑補給氣體的流速。

9.根據權利要求1所述的燃料電池混合動力系統，還包括有機朗肯循環裝置，其包括：

第三熱交換機，其用于使從所述第一熱交換機釋放的陰極廢氣與工作流體進行熱交換以加熱工作流體；

膨脹渦輪，其用于使經過所述第三熱交換機加熱的工作流體膨脹以產生機械能；

冷凝器，其用于冷凝從所述膨脹渦輪釋放的工作流體；以及

泵體，其強制傳送從所述冷凝器釋放的工作流體。

10.根據權利要求9所述的燃料電池混合動力系統，其中，所述有機朗肯循環裝置還包括第四熱交換機，其用于使從所述泵體釋放的工作流體與從所述膨脹渦輪釋放的工作流體進行熱交換。