[發(fā)明專利]具有參考壓強(qiáng)室的發(fā)電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710329187.3
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107275659B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·J·埃克霍夫;R·巴頓
• 申請（專利權(quán)）人: 智能能源有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/0606
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;徐東升

本申請涉及具有參考壓強(qiáng)室的發(fā)電機(jī)。其中，一種設(shè)備(100)，包括：具有含有穿孔(116)的表面(115)和包含氣體生成燃料(112)的第一室(113)的外殼(110)；第二膜(160)，其是水蒸氣可滲透而氣體不可滲透的，所述第二膜(160)耦合在暴露于環(huán)境大氣氣體(122)的外殼(110)的外部和形成參考壓強(qiáng)第二室(127)的閥板(130)之間，該參考壓強(qiáng)第二室(127)被配置為減小環(huán)境壓強(qiáng)瞬變對壓強(qiáng)差的影響。

背景技術(shù)

一些氫氣生成器通過將水蒸氣與氫化物燃料反應(yīng)生成氫氣。水蒸氣已由不同的諸如環(huán)境、水的儲存器之類的源而提供，或甚至作為諸如在燃料電池的情況下的化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)品而提供。當(dāng)不需要來自氫氣生成器的氫氣時，水蒸氣的供應(yīng)關(guān)閉。所述關(guān)閉已經(jīng)通過稍微復(fù)雜的閥布置來實現(xiàn)。

一些閥的布置可能受到環(huán)境壓強(qiáng)(pressure)的變化的不利影響，這可能過早地關(guān)閉閥，從而導(dǎo)致在沒有所述儲存器的情形下缺少水蒸氣。這種環(huán)境壓強(qiáng)的變化可能是由海拔的變化(由于客機(jī)上的攀升)而引起的。在沒有水蒸氣的供應(yīng)的情況下，現(xiàn)有的生成的氫氣可能被燃料電池消耗，從而導(dǎo)致氫氣生成器以及結(jié)合氫氣生成器和燃料電池的發(fā)電機(jī)完全關(guān)閉，直到環(huán)境壓強(qiáng)接近其之前的值。

發(fā)明內(nèi)容

一種設(shè)備，包括具有含有穿孔的表面和包含氣體生成燃料的第一室的外殼。第一膜由第一室內(nèi)部的外殼支撐。第一膜具有靠近穿孔定位的不可滲透的閥板。第一膜是水蒸氣可滲透而氣體不可滲透的，并且響應(yīng)于室和室外部之間的壓強(qiáng)差而彎曲，從而根據(jù)壓強(qiáng)差選擇性地允許水蒸氣穿過穿孔到達(dá)燃料。作為水蒸氣可滲透而氣體不可滲透的第二膜耦合在暴露于環(huán)境大氣氣體的外殼的外部和閥板之間，所述閥板形成參考壓強(qiáng)第二室，該參考壓強(qiáng)第二室被配置為減小環(huán)境壓強(qiáng)瞬變對壓強(qiáng)差的影響。

一種發(fā)電機(jī)，包括具有含有穿孔的陣列的表面和包含氣體生成燃料的第一室的外殼。第一膜在第一室內(nèi)部被支撐在外殼的第一側(cè)處，第一膜具有不可滲透的閥板的陣列，每個不可滲透的閥板靠近穿孔被定位，其中第一膜是水蒸氣可滲透而氣體不可滲透的，并且響應(yīng)于室和室外部之間的壓強(qiáng)差而彎曲，從而根據(jù)壓強(qiáng)差選擇性地允許水蒸氣穿過穿孔到達(dá)燃料。燃料電池膜被支撐以在燃料電池膜的陽極側(cè)接收氫氣，并在燃料電池膜的陰極側(cè)接收來自發(fā)電機(jī)外部的氧氣。在環(huán)境空氣和第一膜之間設(shè)置第二膜，該第二膜是水蒸氣可滲透而氣體不可滲透的。第二膜包括脊?fàn)顚樱栽诘谝荒づc第一室相對的一側(cè)上形成具有參考壓強(qiáng)的第二室。

一種方法，包括使水蒸氣穿過水蒸氣可滲透而氣體不可滲透的第一膜到達(dá)發(fā)電機(jī)中的氣體生成燃料，維持參考壓強(qiáng)室中的參考壓強(qiáng)，響應(yīng)于容器中的氣體壓強(qiáng)高于發(fā)電機(jī)外部的壓強(qiáng)，朝向參考壓強(qiáng)室中的穿孔移動由第一膜支持的板以阻止水蒸氣通向氣體生成燃料，響應(yīng)于發(fā)電機(jī)中的氣體壓強(qiáng)低于參考壓強(qiáng)室中的壓強(qiáng)，移動第一膜和板遠(yuǎn)離穿孔，向燃料電池膜提供由氣體生成燃料與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，以及向燃料電池膜提供氧氣來產(chǎn)生電力。

附圖說明

圖1是根據(jù)示例性實施例的具有基于膜的閥組件和參考壓強(qiáng)室的燃料盒的框圖截面表示。

圖2是圖1的燃料盒的一部分的框圖截面表示，其示出了根據(jù)示例性實施例的處于打開位置的閥。

圖3是圖1的燃料盒的一部分的框圖截面表示，其示出了根據(jù)示例性實施例的處于關(guān)閉位置的閥。

圖4是根據(jù)示例性實施例的具有基于膜的閥組件和參考壓強(qiáng)室的替代的燃料盒的框圖截面表示。

圖5A是根據(jù)示例性實施例的具有閥板的陣列的第一膜的俯視圖表示。

圖5B是根據(jù)示例性實施例的第二膜的仰視圖，其示出了具有水蒸氣可以通過的開口的剛性層。

圖5C是根據(jù)示例性實施例的沿圖5B中的線5C-5C取得的第二膜的側(cè)截面視圖。

圖5D是根據(jù)示例性實施例的替代的第二膜的側(cè)截面視圖，該第二膜具有額外的剛性層，該額外的剛性層具有開口以允許水蒸氣通過。