[發(fā)明專利]氫燃料電池發(fā)電裝置及氫燃料電池?fù)Q熱器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910403043.7
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN111952627A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊偉濤;陳昌軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海合既得動氫機(jī)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(xié)力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

本發(fā)明揭示了一種氫燃料電池發(fā)電裝置及氫燃料電池?fù)Q熱器，所述氫燃料電池?fù)Q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(shè)置于換熱容器內(nèi)；第一換熱管路設(shè)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(nèi)設(shè)有第一閥體；第二換熱管路設(shè)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(nèi)設(shè)有第二閥體；第二換熱管路能與換熱容器內(nèi)介質(zhì)接觸的面積小于第一換熱管路能與換熱容器內(nèi)介質(zhì)接觸的面積；或者/并且，第二換熱管路材質(zhì)的換熱效率小于第一換熱管路材質(zhì)的換熱效率。本發(fā)明提出的氫燃料電池發(fā)電裝置及氫燃料電池?fù)Q熱器，可提高氫燃料電池的工作穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氫燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氫燃料電池發(fā)電裝置，尤其涉及一種氫燃料電池?fù)Q熱器。

背景技術(shù)

隨著各國政府和人民對能源可持續(xù)發(fā)展的逐步重視，近幾年來，清潔能源收到了著重關(guān)注，氫能源便是其中之一。

對氫能源的利用，目前發(fā)展還不太成熟，市場化的產(chǎn)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(yùn)輸?shù)郊託湔荆浇鈮狠斔椭劣脩魵錃夤蓿皆谟脩魵錃夤拊鰤海沟眠@種氫氣供應(yīng)方式需要較高的成本。此外，加氫站的建設(shè)成本也十分昂貴。

據(jù)相關(guān)報道，國內(nèi)正在運(yùn)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(shù)據(jù)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(shè)成本顯然是加氫站快速發(fā)展的最大障礙。要想實現(xiàn)加氫站大規(guī)模建設(shè)，加快產(chǎn)業(yè)布局，大幅度降低成本是當(dāng)務(wù)之急。因成本高，加氫站建設(shè)的相關(guān)技術(shù)還有待進(jìn)一步研發(fā)，否則難以促進(jìn)市場化大規(guī)模推廣。

日本是全球最早實現(xiàn)氫燃料電池汽車推廣的國家，但其也面臨加氫站建設(shè)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(jīng)在運(yùn)行的加氫站，還有9座正在建設(shè)的加氫站，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

除了建設(shè)成本高昂，加氫站建設(shè)還有不少難題，如在技術(shù)上存在一定爭議，全球范圍內(nèi)也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。我國在質(zhì)子交換膜組、儲氫罐等核心設(shè)備的技術(shù)儲備上還比較薄弱，尚有許多技術(shù)難點需要攻關(guān)，尤其是在加氫站建設(shè)過程中的氫氣壓縮機(jī)、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(jīng)理、產(chǎn)品總監(jiān)韓武林就認(rèn)為，建設(shè)加氫站首先要明確加氫站的加氫能力，其次在加氫站設(shè)計中，氫氣增壓機(jī)和儲罐的匹配、選擇、優(yōu)化最為重要。

比成本高、技術(shù)待提升、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)滯后更值得關(guān)注的是氫氣的儲運(yùn)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(shè)在內(nèi)的氫燃料電池汽車發(fā)展的關(guān)鍵。

此外，氫燃料電池通常比較適宜的發(fā)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(dá)到最佳的工作溫度，導(dǎo)致氫燃料電池?zé)o法正常工作。

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

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種氫燃料電池發(fā)電裝置及氫燃料電池?fù)Q熱器，可提高氫燃料電池的工作穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種氫燃料電池?fù)Q熱器，所述氫燃料電池?fù)Q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(shè)置于換熱容器內(nèi)，溫度傳感器設(shè)置于換熱容器外，感應(yīng)外界環(huán)境溫度；

所述換熱容器的一端設(shè)有換熱介質(zhì)入口，所述換熱容器的另一端設(shè)有換熱介質(zhì)出口；換熱介質(zhì)入口或換熱介質(zhì)出口設(shè)有第四電磁閥；