[實用新型]一種氫氣發電系統

有效

• 申請號: 201420734054.6
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN204289609U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 向華
• 申請（專利權）人: 廣東合即得能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 何恒韜

技術領域

本實用新型涉及發電設備技術領域，特別涉及一種氫氣發電系統。

背景技術

氫，是一種21世紀最理想的能源之一，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產生的能量最多，而且它燃燒的產物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環境；而煤和石油燃燒生成的主要是CO₂和SO₂，可分別產生溫室效應和酸雨。煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存于水中，燃燒后唯一的產物也是水，可源源不斷地產生氫氣，永遠不會用完。氫的分布很廣泛，水就是氫的大“倉庫”，其中含有11%的氫。泥土里約有1.5%的氫；石油、煤炭、天然氣、動植物體內等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約70%為水所覆蓋，儲水量很大，因此可以說，氫是“取之不盡、用之不竭”的能源。如果能用合適的方法制取氫，那么氫也將是一種價格相當便宜的能源。

氫的用途很廣，適用性強，其中，先進的氫-氧燃料電池發電系統還可以把氫能直接轉化成電能，使氫能的利用更為方便。目前，這種氫氣發電系統已在移動通信基站等領域得到使用。在燃料電池的陽極：2H₂→4H⁺+4e^-，H₂分裂成兩個質子和兩個電子，質子穿過質子交換膜（PEM），電子通過陽極板，通過外部負載，并進入陰極雙極板；在燃料電池的陰極：O₂+4e^-+4H⁺→2H₂O，質子、電子和O₂重新結合以形成H₂O。在現有技術中，上述H₂來源于制氫設備或氫氣儲存裝置，而上述O₂則直接來源于外界空氣。

燃料電池在上述電化學反應產生電的過程中，會放出熱量，該熱量若不及時導走，會導致燃料電池溫度不斷升高而燒壞，因此，對燃料電池進行降溫是非常重要的一環。在現有技術中，燃料電池降溫系統主要有水循環降溫系統，其主要構件包括燃料電池內的散熱裝置、水泵及相關配套管道和配套水箱，但是，現有技術中燃料電池降溫系統均采用單一的水泵作為驅動水循環的動力，其產生的問題是：其一、由于單一的水泵作為動力時，往往要求該水泵具有較大功率，而該水泵的電源往往又來自于燃料電池，因此，單一的水泵作為動力時，需要耗費較多的能量，占用較多燃料電池產生的電能，不利于節能；其二、單一的水泵安全性低，當該水泵發生故障時，水循環降溫系統即陷于癱瘓，直接損害燃料電池；其三、單一的水泵具有較大功率，噪音較大；其四、當單一的水泵功率不夠時，則難以增加水循環流量，影響降溫效率。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對上述現有技術中的不足，提供一種氫氣發電系統，該發電系統的水循環降溫系統耗能低、噪音小、安全性高、可靠性強、降溫效率高。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種氫氣發電系統，包括燃料電池及水循環降溫系統，該燃料電池用于氫氣與氧氣發生電化學反應產生電能，該水循環降溫系統用于對燃料電池進行散熱降溫；所述水循環降溫系統包括散熱裝置、至少兩個水泵、第一水容器、集水器及控制裝置；所述散熱裝置位于燃料電池內；所述第一水容器中的水可在水泵的驅動作用下，經集水器集水后，從燃料電池之進水口進入散熱裝置，再從燃料電池之出水口回流至第一水容器；所述控制裝置與所述至少兩個水泵電性連接，以控制每個水泵運轉。

所述氫氣發電系統還包括空氣輸送系統，該空氣輸送系統包括至少兩個空氣泵及集氣器，外界空氣可在所述空氣泵的驅動作用下，經集氣器集氣后，從燃料電池之空氣進口進入，再從燃料電池之空氣出口排出；在燃料電池內，氫氣與空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能。

所述燃料電池與集氣器之間安裝有氣壓表、加濕器、加濕水泵、第二水容器及流量計；所述燃料電池、氣壓表、加濕器、流量計、集氣器依次連接；所述第二水容器中的水為去離子水，該去離子水可在加濕水泵的驅動作用下，從加濕器之進水端進入，再從加濕器之出水口回流至第二水容器中。

所述氫氣發電系統還包括氫氣輸送系統，該氫氣輸送系統包括氫氣源、氫氣輸入管道及氫氣輸出管道；所述氫氣源的氫氣可從氫氣輸入管道進入燃料電池，在燃料電池內，氫氣與空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能，生成水，該生成的水及未反應的氫氣再從燃料電池輸出至氫氣輸出管道；所述氫氣輸出管道設置有氫水分離器，所述生成的水及未反應的氫氣經氫水分離器分離后，氫氣回流至所述氫氣輸入管道。