[發明專利]氫燃料電池發電裝置及氫燃料電池換熱器

在審

• 申請號: 201910403043.7
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN111952627A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 楊偉濤;陳昌軍
• 申請（專利權）人: 上海合既得動氫機器有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/0432;H01M8/0612;H02J7/32
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

本發明揭示了一種氫燃料電池發電裝置及氫燃料電池換熱器，所述氫燃料電池換熱器包括換熱容器、第一換熱管路、第二換熱管路、第一閥體、第二閥體；第一換熱管路、第二換熱管路的主體設置于換熱容器內；第一換熱管路設有第一換熱管路入口、第一換熱管路低溫出口，第一換熱管路內設有第一閥體；第二換熱管路設有第二換熱管路入口、第二換熱管路高溫出口，第二換熱管路內設有第二閥體；第二換熱管路能與換熱容器內介質接觸的面積小于第一換熱管路能與換熱容器內介質接觸的面積；或者/并且，第二換熱管路材質的換熱效率小于第一換熱管路材質的換熱效率。本發明提出的氫燃料電池發電裝置及氫燃料電池換熱器，可提高氫燃料電池的工作穩定性。

技術領域

本發明屬于氫燃料電池技術領域，涉及一種氫燃料電池發電裝置，尤其涉及一種氫燃料電池換熱器。

背景技術

隨著各國政府和人民對能源可持續發展的逐步重視，近幾年來，清潔能源收到了著重關注，氫能源便是其中之一。

對氫能源的利用，目前發展還不太成熟，市場化的產品主要有豐田的Mirai氫燃料電池車；氫燃料電池車目前的供氫方式是通過氫罐的方式提供氫氣。其缺陷是成本高，氫氣從出廠，到壓縮至大型氫氣罐，到運輸到加氫站，到解壓輸送至用戶氫氣罐，到在用戶氫氣罐增壓，使得這種氫氣供應方式需要較高的成本。此外，加氫站的建設成本也十分昂貴。

據相關報道，國內正在運行的加氫站僅有不足10座，分布在北京、上海、廣東、江蘇等地。數據顯示，目前，建成一座加氫能力大于200公斤的加氫站需要1000多萬元，如此高昂的建設成本顯然是加氫站快速發展的最大障礙。要想實現加氫站大規模建設，加快產業布局，大幅度降低成本是當務之急。因成本高，加氫站建設的相關技術還有待進一步研發，否則難以促進市場化大規模推廣。

日本是全球最早實現氫燃料電池汽車推廣的國家，但其也面臨加氫站建設方面的問題。本田首席研究員守谷隆史日前表示，在日本有91座已經在運行的加氫站，還有9座正在建設的加氫站，但還遠遠不夠。

除了建設成本高昂，加氫站建設還有不少難題，如在技術上存在一定爭議，全球范圍內也沒有統一的標準。我國在質子交換膜組、儲氫罐等核心設備的技術儲備上還比較薄弱，尚有許多技術難點需要攻關，尤其是在加氫站建設過程中的氫氣壓縮機、加氫站不銹鋼材料、加氫站溫度等問題上還存在一定爭議。北京海德利森科技有限公司副總經理、產品總監韓武林就認為，建設加氫站首先要明確加氫站的加氫能力，其次在加氫站設計中，氫氣增壓機和儲罐的匹配、選擇、優化最為重要。

比成本高、技術待提升、標準建設滯后更值得關注的是氫氣的儲運安全問題。目前，這方面還處于試驗驗證階段，而安全問題能否徹底解決是決定包括加氫站建設在內的氫燃料電池汽車發展的關鍵。

此外，氫燃料電池通常比較適宜的發電溫度在-5℃～20℃，在冬季使用時，由于氣溫較低，氫氣在從制氫裝置輸送至氫燃料電池的過程中溫度降低，在一定情況下無法達到最佳的工作溫度，導致氫燃料電池無法正常工作。

有鑒于此，如今迫切需要設計一種新的氫燃料電池發電裝置，以便克服現有氫燃料電池發電裝置存在的上述缺陷。

發明內容

本發明提供一種氫燃料電池發電裝置及氫燃料電池換熱器，可提高氫燃料電池的工作穩定性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種氫燃料電池換熱器，所述氫燃料電池換熱器包括：換熱容器、第一換熱管路、第二換熱管路、第三換熱管路、溫度傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、主控電路；

所述第一換熱管路、第二換熱管路、第三換熱管路的主體設置于換熱容器內，溫度傳感器設置于換熱容器外，感應外界環境溫度；

所述換熱容器的一端設有換熱介質入口，所述換熱容器的另一端設有換熱介質出口；換熱介質入口或換熱介質出口設有第四電磁閥；