[發明專利]一種水解供氫式燃料電池發電系統

有效

• 申請號: 202011330442.4
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112366339B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 俞強;田春杰
• 申請（專利權）人: 艾氫技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01M8/065
• 分類號: H01M8/065;C01B3/06
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發明公開了一種水解供氫式燃料電池發電系統，包括有機酸溶液儲艙，所述有機酸溶液儲艙的頂部設有添液口，有機酸溶液儲艙底部側面設有出液口，有機酸溶液儲艙的出液口與氫化鎂儲艙的進液口之間設有閥門，所述氫化鎂儲艙的頂部設有物料添加口，氫化鎂儲艙的底部的出料口與反應廢料儲艙連通。該水解供氫式燃料電池發電系統，通過物理機械方式實現氫氣的自動連續的生成，不需要額外的水泵，降低系統的能耗，且通過節流閥調節氫燃料電池的進氫量，保證發電量與耗電量接近，通過氫氣高壓儲艙緩沖過程中氫氣流量，使得系統功率輸出穩定，不需要額外的大容量電池，降低系統體積、重量與成本。

技術領域

本發明涉及燃料電池領域，具體為一種水解供氫式燃料電池發電系統。

背景技術

目前化石能源所產生的環境問題日益嚴重，尤其是近年來由此導致的霧霾和全球氣候變暖問題已十分嚴峻。因此尋找環境友好且高效的再生能源是主要的解決上述問題的主要路徑。氫作為一種原料豐富、產物無污染的新能源，且它的熱值是石油的3倍，是一種理想的替代新能源。

氫氣的存儲方式主要有氣態存儲、液態存儲、固態存儲；其中固體存儲一般可做到安全、高效且高密度；氫化鎂就是其中一類高效的儲氫物質，儲氫容量可達7.6wt.%，是最理想的儲氫材料之一。

氫化鎂在室溫下其水解釋氫速率很低，需要一定的溫度或者合適的催化劑才能有效提高其放氫性能。由此可通過在水中添加酸類或鹽類物質作為催化劑，使其與氫化鎂反應，即可以在低溫情況下即獲得所需流量的氫氣，再將氫氣、氧氣通往燃料電池，即將化學能轉為電能，該過程對環境友好，做到了真正的綠色環保。

目前現有的大部分氫化鎂水解制氫式燃料電池發電系統雖具備節能環保和持續制氫發電的優勢，但其仍普遍存在著水解過程氫氣流量和系統放熱不可控、系統發電效率低、輸出電壓不穩定等問題。為解決上述的問題，有的水解制氫發電系統配備一大容量的蓄電池，這樣可以極大的緩沖氫燃料電池輸出功率的波動，但目前市面上的大容量的蓄電池普遍體積、重量較大，使得系統體積功率比較低，極大的影響了其經濟實用性。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種水解供氫式燃料電池發電系統，解決了目前市面上的大容量的蓄電池普遍體積、重量較大，使得系統體積功率比較低，極大的影響了其經濟實用性的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種水解供氫式燃料電池發電系統，包括有機酸溶液儲艙，所述有機酸溶液儲艙的頂部設有添液口，有機酸溶液儲艙的出液口與氫化鎂儲艙的進液口之間設有閥門；

所述氫化鎂儲艙的頂部設有物料添加口，氫化鎂儲艙的底部的出料口與反應廢料儲艙連通，氫化鎂儲艙側面的出氣口通過導管與氣體冷卻裝置的進氣口連接，氣體冷卻裝置的出氣口通過導向管與氫氣過濾裝置的入口連接，導向管上設有第一單向閥，氫氣過濾裝置的出口通過導管與氫氣高壓儲艙的入口連通，氫氣高壓儲艙通過輸送管與燃料電池的氫氣入口連接，且輸送管上設有節流閥和第二單向閥，燃料電池的排水口與儲水箱連通，燃料電池連接有DC/DC轉換器。

進一步限定，所述燃料電池的空氣入口處設有空氣除雜器。

進一步限定，所述氫化鎂儲艙的頂部設有第一防爆閥，氫氣高壓儲艙的頂部設有第二防爆閥。

進一步限定，所述氫化鎂儲艙內設有上端開口周向多孔結構的圓柱棒，該圓柱棒與氫化鎂儲艙的頂壁連接，物料添加口以及氫化鎂儲艙的進液口均與圓柱棒的內腔連通。

進一步限定，所述閥門包括固定于有機酸溶液儲艙一側的豎向設置的輸送管，輸送管的頂端封閉且螺紋連接有手柄，輸送管頂端的側面設有換氣口。

所述輸送管的底端與氫化鎂儲艙的進液口連通，輸送管底端的一側開設有與有機酸溶液儲艙出液口連通的進液孔，該輸送管內滑動連接有滑塊，滑塊的側面開設有與進液孔連通且直徑相等的輸液通道，該輸送通道的另一端位于滑塊的底部，滑塊的上表面與輸送管的頂壁之間設有彈簧，且滑塊與手柄的底端之間通過拉繩連接。