[發明專利]一種發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統

在審

• 申請號: 202110236163.X
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113036178A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 魏勝利;馬萬達;杜振華;楊帆;孫林肖;吳李榮
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H01M8/04014
• 分類號: H01M8/04014;H01M8/0612;F02G5/02;F02M26/36
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 馬靜靜

1.一種發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，包括SOFC液體燃料供給裝置、SOFC裝置(6)、發動機(5)；

所述SOFC液體燃料供給裝置包括液體燃料源(1)、汽化裝置(7)、第一加壓混合裝置(10)和預重整裝置(8)；所述液體燃料源(1)通入汽化裝置(7)，經過汽化裝置(7)汽化反應后通入第一加壓混合裝置(10)中與水蒸氣混合后通入預重整裝置(8)中，經過重整后連通至所述SOFC裝置(6)的陽極作氧化反應；將壓縮空氣輸入至所述SOFC裝置(6)的陰極作還原反應；

所述發動機的尾氣通過熱交換器為SOFC液體燃料供給裝置和SOFC裝置(6)提供運行所需的熱量。

2.根據權利要求1所述的發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，所述熱交換器包括第一熱交換器(13)、第二熱交換器(14)和第三熱交換器(15)；

所述發動機(5)產生的發動機尾氣依次經過第一熱交換器(13)、第二熱交換器(14)、和第三熱交換器(15)；所述發動機尾氣經第三熱交換器(15)后輸出第三級熱量，用于給汽化裝置(7)提供熱量汽化液體燃料；所述發動機尾氣經第二熱交換器(14)后輸出第二級熱量，用于將水加熱為水蒸氣后通入預重整裝置(8)中與汽化后的液體燃料混合；所述發動機尾氣經第一熱交換器(13)后輸出第一級熱量，用于預重整裝置(8)的高溫重整以及為SOFC裝置(6)提供溫度運行環境。

3.根據權利要求1所述的發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，所述液體燃料源(1)為可在發動機中燃燒的燃料時，所述液體燃料源(1)一部分通入汽化裝置(7)；另一部分通入至發動機(5)為發動機(5)提供燃料。

4.根據權利要求1所述的發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，所述液體燃料源(1)為不可在發動機(5)中燃燒的燃料時，本系統還包括為發動機(5)提供燃料的發動機燃料源(17)。

5.根據權利要求2所述的發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，所述系統還包括EGR系統(9)、第二加壓混合裝置(11)和第三加壓混合裝置(12)；

所述SOFC裝置(6)產生的尾氣和依次經過第一熱交換器(13)、第二熱交換器(14)、和第三熱交換器(15)后的發動機尾氣通入第二加壓混合裝置(11)，經過加壓混合后形成尾氣混合氣通入EGR系統(9)；所述尾氣混合氣通過EGR系統(9)處理后通入第三加壓混合裝置(12)，與通入第三加壓混合裝置(12)的壓縮空氣混合作為發動機(5)的燃料混合氣通入發動機(5)中。

6.根據權利要求5所述的發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，所述系統還包括尾收集裝置(16)，所述尾氣混合氣一部分通入EGR系統(9)，一部分通入所述尾收集裝置(16)。

7.根據權利要求5所述的發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，所述系統還包括空氣壓縮機(2)，通入SOFC裝置(6)陰極和通入第三加壓混合裝置(12)內的壓縮空氣由空氣壓縮機(2)制備。

8.根據權利要求5所述的發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，所述系統還包括水箱(3)和水泵(4)；所述水泵(4)將水箱(3)中的水輸入到第二熱交換器(14)中，利用第二級熱量將水汽化成水蒸氣后通入預重整裝置(8)中與汽化后的液體燃料混合。

9.根據權利要求2所述的發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，所述液體燃料源(1)為汽油、醇、醚中的一種。

10.根據權利要求2所述的發動機和固體氧化物燃料電池聯合動力系統，其特征在于，所述液體燃料源(1)置于燃料儲存裝置中，所述SOFC裝置(6)工作輸出的電能為車內用電器供電；所述發動機(5)用于汽車運行。