[實用新型]一種高效燃料電池聯供系統

有效

• 申請號: 201720104525.9
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN206412417U
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 吳波;楊宇飛;柴國民;歐陽瑞;郝義國;熊鋼
• 申請（專利權）人: 武漢地質資源環境工業技術研究院有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04014;H01M8/04029;H01M8/04298;F25B30/02
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司42238
• 代理人: 馮必發,郝明琴

1.一種高效燃料電池聯供系統，其特征在于，包括燃料電池系統、散熱系統和直流變頻制冷系統，所述燃料電池系統生成直流電，所述直流電被轉換成穩定直流電，所述穩定直流電直接輸出或穩定直流電經過驅動后逆變成三相電，所述三相電驅動直流變頻制冷系統工作實現冷量輸出，所述散熱系統連通燃料電池系統和直流變頻制冷系統，所述散熱系統分別與燃料電池系統和直流變頻制冷系統構成回路，所述散熱系統帶走燃料電池系統的反應熱和直流變頻制冷系統的放熱。

2.根據權利要求1所述的高效燃料電池聯供系統，其特征在于，所述燃料電池系統包括氫氣供應回路、空氣供應回路、燃料電池電堆和直流-直流變換器，所述氫氣供應回路和空氣供應回路均連接燃料電池電堆，所述氫氣供應回路供應氫氣，所述空氣供應回路供應空氣，氫氣和空氣中的氧氣在燃料電池電堆中發生反應生成直流電，所述散熱系統向燃料電池電堆中供水而讓水吸收氫氣和氧氣反應產生的反應熱，反應后剩余的微量氫氣經第一電磁閥排出到空氣中，反應后的空氣乏氣排放到空氣中，所述直流-直流變換器將直流電轉換成穩定直流電。

3.根據權利要求2所述的高效燃料電池聯供系統，其特征在于，所述氫氣供應回路包括高壓儲氫容器、減壓閥、單向閥、手動截止閥和防爆電磁閥，所述高壓儲氫容器、減壓閥、單向閥、手動截止閥和防爆電磁閥依次連接，氫氣從高壓儲氫容器出來，依次經過減壓閥、單向閥、手動截止閥和防爆電磁閥進入燃料電池電堆。

4.根據權利要求2所述的高效燃料電池聯供系統，其特征在于，所述空氣供應回路包括空氣濾清器、消音器和空氣壓縮機，所述空氣濾清器、消音器和空氣壓縮機依次連接，空氣經過空氣濾清器、消音器處理后進入空氣壓縮機，所述空氣壓縮機將空氣升壓，并送入燃料電池電堆。

5.根據權利要求1所述的高效燃料電池聯供系統，其特征在于,所述直流變頻制冷系統包括直流變頻驅動器、直流變頻制冷壓縮機、冷凝器、節流元件、蒸發器和蒸發器風機，所述直流變頻制冷壓縮機、冷凝器、節流元件和蒸發器依次連接構成回路，所述直流變頻驅動器將所述穩定直流電逆變成三相頻率可調的梯形波或正弦波以驅動直流變頻制冷壓縮機運轉，所述直流變頻制冷壓縮機將制冷劑氣體壓縮為高溫高壓氣體，所述高溫高壓氣進入冷凝器，所述冷凝器連通散熱系統，高溫高壓氣體在冷凝器中通過散熱系統降溫冷凝為高溫高壓液體，所述高溫高壓液體流經節流元件變為低溫低壓的氣液混合物，所述氣液混合物流入蒸發器，所述蒸發器風機驅動空氣流過蒸發器，所述蒸發器中的氣液混合物吸收蒸發器外側空氣的熱量進行冷量輸出，同時吸收熱量的氣液混合物再次蒸發為制冷劑氣體，所述直流變頻制冷壓縮機的吸氣口將制冷劑氣體吸入直流變頻制冷壓縮機內，制冷劑氣體在直流變頻制冷壓縮機內再次被壓縮。

6.根據權利要求5所述的高效燃料電池聯供系統，其特征在于,所述直流變頻制冷系統還包括干燥過濾器和氣液分離器，所述干燥過濾器設在冷凝器和節流元件之間，所述氣液分離器設在蒸發器和直流變頻制冷壓縮機之間，所述干燥過濾器過濾高溫高壓液體中的雜質和水分，所述氣液分離器將未蒸發的氣液混合物進行分離，所述制冷劑氣體為環保制冷劑氣體。

7.根據權利要求1所述的高效燃料電池聯供系統，其特征在于，所述散熱系統包括散熱器、水泵和旁通閥，所述水泵從散熱器的底部抽水，并分別泵入燃料電池系統和直流變頻制冷系統，泵入燃料電池系統和直流變頻制冷系統中的水分別帶走燃料電池系統的反應熱和直流變頻制冷系統的放熱后水溫升高，升溫的水回流至散熱器，并在散熱器中冷卻后循環利用，所述旁通閥和散熱器并聯，所述旁通閥將回流的溫度較低的水直接旁通到散熱器出口循環利用。

8.根據權利要求7所述的高效燃料電池聯供系統，其特征在于，所述散熱系統還包括膨脹水箱、水過濾器和分集水器，所述膨脹水箱連通散熱器，所述膨脹水箱為散熱器供水并提供水溫變化時所需的體積膨脹空間，所述水過濾器設在水泵和散熱器之間，所述分集水器分別與散熱器和水泵連通，所述水泵通過分集水器將水泵入燃料電池系統和直流變頻制冷系統，回流的水通過分集水器流回散熱器，所述分集水器向直流變頻制冷系統的供水管路上設有第二電磁閥。

9.根據權利要求7所述的高效燃料電池聯供系統，其特征在于，所述散熱系統還包括散熱風機，所述散熱風機加速散熱器外部空氣的對流而將加熱后的空氣輸送到需要供熱的位置。