[發(fā)明專利]一種結(jié)合太陽能發(fā)電的燃料電池燃氣輪機混合動力系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910035929.0
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN111435826B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 秦江;郭發(fā)福;姬志行;章思龍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: H02S10/10
• 分類號: H02S10/10;H01M8/0612;F02C3/04;F02C3/22;B64D27/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

1.一種結(jié)合太陽能發(fā)電的燃料電池燃氣輪機混合動力系統(tǒng)，其特征在于：包括氫氣發(fā)生單元、空氣輸入單元、太陽能電池(13)、發(fā)電單元和儲電單元，氫氣發(fā)生單元的氣體輸出端和空氣輸入單元的氣體輸出端分別與發(fā)電單元的氣體輸入端連接；太陽能電池的電力輸出端分別與儲電單元的電力輸入端和飛艇的電力輸入端連接；儲電單元為氫氣發(fā)生單元和空氣輸入單元提供電能；發(fā)電單元的電力輸出端分別與儲電單元和飛艇的電力輸入端連接；發(fā)電單元為燃料電池(9)，燃料電池(9)包括殼體(17)、第一隔板(14)、第二隔板(16)和單體電池(15)；第一隔板(14)將殼體(17)分成非密閉空氣室(C)和反應區(qū)，第二隔板(16)將反應區(qū)分隔成電化學反應室和內(nèi)部燃燒室(D)，并且第二隔板(16)具有燃料通道，所述的單體電池(15)通過第一隔板(14)和第二隔板(16)均勻固定在電化學反應區(qū)內(nèi)，單體電池(15)的外部為燃料電池(9)的陽極，單體電池(15)內(nèi)部為燃料電池(9)的陰極，單體電池之間相互組成陽極通道(A)，單體電池(15)的內(nèi)部構(gòu)成陰極通道(B)；

所述的氫氣發(fā)生單元包括燃料罐(1)、水箱(2)、燃料泵(3)、水泵(4)、燃料電加熱器(5)、水電加熱器(6)和重整器(8)，水泵(4)的進水管與水箱(2)連通，水泵(4)的出水管與水電加熱器(6)連通，水電加熱器(6)與重整器(8)連通，水泵(4)將水箱中的水輸送至水電加熱器(6)中加熱為水蒸汽，并在水泵(4)的驅(qū)動下，水蒸汽輸送至重整器(8)中；燃料泵(3)的進油管與燃料罐(1)連通，燃料泵(3)的出油管與燃料電加熱器(5)連通，燃料電加熱器(5)與重整器(8)連通，燃料泵(3)將燃料罐(1)中的航空煤油輸送至燃料電加熱器(5)中加熱，加熱后的航空煤油在燃料泵(3)的驅(qū)動下輸送至重整器(8)中；加熱后的航空煤油和水蒸氣在重整器(8)中發(fā)生重整制氫反應產(chǎn)生氫氣；

所述的重整器(8)的輸出端與燃料電池(9)的陽極連通，重整器(8)中產(chǎn)生的氫氣通入到燃料電池(9)的陽極內(nèi)；

所述的空氣輸入單元包括壓氣機(10)和空氣電加熱器(7)，空氣電加熱器(7)的輸入端與壓氣機(10)連通，空氣電加熱器(7)的輸出端與燃料電池(9)陰極連通，空氣通過壓氣機(10)壓縮成為高壓空氣，高壓空氣經(jīng)和空氣電加熱器(7)加熱后成為高溫高壓空氣，高溫高壓空氣通入到燃料電池(9)的陰極內(nèi)；

所述的內(nèi)部燃燒室(D)排出的高溫高壓尾氣通入至渦輪(11)中，驅(qū)動渦輪(11)做功，帶動壓氣機(10)工作；

所述的殼體(17)為圓柱體，在殼體(17)的周邊均勻設置有氫氣入口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合太陽能發(fā)電的燃料電池燃氣輪機混合動力系統(tǒng)，其特征在于：所述的單體電池(15)為管式固體氧化物燃料電池。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合太陽能發(fā)電的燃料電池燃氣輪機混合動力系統(tǒng)，其特征在于：所述的太陽能電池(13)為多晶體薄膜太陽能電池，太陽能電池(13)貼附在飛艇氣囊表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合太陽能發(fā)電的燃料電池燃氣輪機混合動力系統(tǒng)，其特征在于：所述的儲電單元為蓄電池(12)。