[發明專利]一種包括波浪能發電部及燃料電池發電部的組合發電裝置

有效

• 申請號: 202011635442.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112814830B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 韓冰峰;程敏;劉振;竇永香
• 申請（專利權）人: 新源動力股份有限公司
• 主分類號: F03B13/16
• 分類號: F03B13/16;H01M8/0258;H01M8/0265;C25B1/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 王思宇;李洪福

本發明提供一種包括波浪能發電部及燃料電池發電部的組合發電裝置，包括介電彈性體波浪能發電部、海水電解部、燃料電池發電部和阻尼板；所述介電彈性體波浪能發電部包括浮漂體、上發電單元、下發電單元和移動軸；所述上發電單元和所述下發電單元均由錐形介電彈性體和扇形電極組成；所述燃料電池發電部包括封裝結構、盲端集流板、若干單電池、氣口端集流板以及盲端端板和氣口端板；所述移動軸下端部、所述海水電解部、所述封裝結構和所述阻尼板依次剛性連接；所述海水電解部用于利用所述上發電單元和所述下發電單元產生的電能電解海水為所述燃料電池發電部提供氫氣和氧氣。本發明的技術方案能夠將海洋波浪能轉換為電能，具有很高的穩定性。

技術領域

本發明涉及燃料電池和波浪能發電領域，具體而言，尤其涉及一種包括波浪能發電部及燃料電池發電部的組合發電裝置。

背景技術

隨著社會的發展，能源危機和環境問題日益嚴重，海洋能蘊藏量巨大，是一種清潔無污染的可再生能源。各國科學家都在研究利用多種組合技術提取海洋的能量，為海洋無線網傳感器或小型電子器件提供穩定的能量。例如收集海洋波浪能和海上風能組合而成的風電、波浪能發電機，體積巨大，容易被損毀。又比如利用電磁直線技術和波浪能組合而成的小型發電機，電磁發電效率較低。

介電彈性體因具有優良的機電轉換特性且能量密度高、易于成形和不易疲勞損壞等優點，利用介電彈性體收集海洋波浪能的方法越來越受到人們的關注，它也能夠用來制作柔軟、輕巧、具有高能量轉換效率的發電裝置。

燃料電池是一種能夠將燃料化學能轉換為電能的裝置，具有較高的能量密度，現正在往海洋領域飛速發展，燃料電池在海洋中應用的限制是氫燃料的供給。

發明內容

研究一種由介電彈性體波浪能裝置和燃料電池進行組合發電為海上無線傳感網節點或小型電子傳感器供能是本領域的急需解決的問題，本發明提供一種包括波浪能發電部及燃料電池發電部的組合發電裝置。本發明主要利用介電彈性體波浪能發電部收集波浪能，然后利用波浪能電解海水制氫，進而為燃料電池發電部供氫氣來源進行發電。

本發明采用的技術手段如下：

一種包括波浪能發電部及燃料電池發電部的組合發電裝置，包括介電彈性體波浪能發電部、海水電解部、燃料電池發電部和阻尼板；

所述介電彈性體波浪能發電部包括浮漂體、上發電單元、下發電單元和移動軸；所述上發電單元和所述下發電單元均由錐形介電彈性體和粘接于所述介電彈性體上的扇形電極組成；所述介電彈性體的底面固定于所述浮漂體的上下兩側；所述移動軸穿過所述介電彈性體和所述浮漂體，且與所述介電彈性體的頂部固定，與所述浮漂體滑動連接；

所述燃料電池發電部包括封裝結構、依次封裝于所述封裝結構內部的盲端集流板、若干單電池、氣口端集流板以及通過預緊力壓合固定于所述封裝結構兩端的盲端端板和氣口端板，所述盲端端板位于所述盲端集流板一側，所述氣口端板位于所述氣口端集流板一側；所述單電池包括雙極板和MEA，若干所述單電池依次串聯；

所述移動軸下端部、所述海水電解部、所述封裝結構和所述阻尼板依次剛性連接；

所述上發電單元和所述下發電單元分別與所述海水電解部電連接，所述海水電解部用于利用所述上發電單元和所述下發電單元產生的電能電解海水為所述燃料電池發電部提供氫氣和氧氣。

進一步地，所述盲端端板和所述氣口端板通過螺栓固定于所述封裝結構兩側。

進一步地，所述封裝結構為圓柱形封裝結構，所述盲端集流板、所述雙極板、所述MEA、所述氣口端集流板、所述盲端端板和所述氣口端板均為圓形。

進一步地，所述海水電解部包括電解槽、氫氣收集器和氧氣收集器；所述上發電單元和所述下發電單元通過橋式整流電路為所述電解槽提供直流電電解海水產生氫氣和氧氣；所述氫氣收集器和所述氧氣收集器分別用于存儲所述電解槽產生的氫氣和氧氣并為所述燃料電池發電部提供氫氣和氧氣。