[發明專利]一種基于相變儲能的燃料電池電源系統

有效

• 申請號: 202110988193.6
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113745567B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 徐增師;張海波;王振;彭冰蓉;金鑫
• 申請（專利權）人: 武漢氫能與燃料電池產業技術研究院有限公司;武漢船用電力推進裝置研究所（中國船舶重工集團公司第七一二研究所）
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04014;H01M8/04029;H01M8/04119;H01M8/04225;H01M8/04302
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 張璐

本發明公開了一種基于相變儲能的燃料電池電源系統，包括燃料電池、循環組件、冷卻組件及儲能組件，燃料電池具有進氫口、排氣口、冷卻液入口及冷卻液出口；循環組件包括第一換熱管、氣液分離器及氣循環泵，第一換熱管的一端與排氣口相連通，氣液分離器的進氣端與第一換熱管的另一端相連通，氣循環泵的進氣端與氣液分離器的出氣端，氣循環泵的出氣端與進氫口相連通；冷卻組件包括儲液罐、液循環泵及第二換熱管，儲液罐具的進液口與冷卻液出口相連通，液循環泵的進液端與出液口相連通，第二換熱管與液循環泵的出液端、冷卻液入口相連通；儲能組件包括儲能罐，儲能罐與第一換熱管和第二換熱管均熱連接。本發明能有效利用燃料電池生成的廢熱。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種基于相變儲能的燃料電池電源系統。

背景技術

燃料電池是一種高效、節能和環保的發電裝置，是將儲存在燃料中的化學能直接轉化為電能的發電裝置，具有能量轉化效率高、振動噪聲低、零排放環境友好等優點。因此，相比一般便攜式UPS備用電源而言（如柴/汽油機，蓄電池），燃料電池在便攜電源領域具有廣闊市場應用前景。

公告號為CN108172864A的中國專利公開了一種基于相變材料的燃料電池余熱儲熱裝置，包括燃料電池，燃料電池包括燃料電池冷卻液進出口，燃料電池冷卻液出口連接包覆著相變材料的冷卻液儲罐，所述冷卻液儲罐包括高溫冷卻液進口、補給水箱進口和冷卻液出口，所述儲罐補給水箱進口連接有補給水箱和水泵。

上述裝置只回收了燃料電池冷卻系統的熱能，未利用燃料電池排氣的熱能，導致排氣熱能浪費，沒有充分利用能源。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種基于相變儲能的燃料電池電源系統，解決現有技術中燃料電池未利用排氣的熱量的技術問題。

為達到上述技術目的，本發明的技術方案提供一種基于相變儲能的燃料電池電源系統，包括：

燃料電池，具有進氫口、排氣口、冷卻液入口及冷卻液出口；

循環組件，包括第一換熱管、氣液分離器及氣循環泵，所述第一換熱管的一端與所述排氣口相連通，所述氣液分離器的進氣端與所述第一換熱管的另一端相連通，所述氣循環泵的進氣端與所述氣液分離器的出氣端相連通，所述氣循環泵的出氣端與所述進氫口相連通；

冷卻組件，包括儲液罐、液循環泵及第二換熱管，所述儲液罐具有進液口和出液口，所述進液口與所述冷卻液出口相連通，所述液循環泵的進液端與所述出液口相連通，所述第二換熱管的一端與所述液循環泵的出液端相連通、另一端與所述冷卻液入口相連通；

儲能組件，包括儲能罐，所述儲能罐與所述第一換熱管和所述第二換熱管均熱連接，用于與所述第一換熱管和所述第二換熱管進行換熱。

進一步的，所述冷卻組件還包括液體過濾器，所述液體過濾器的進液端與所述第二換熱管的另一端相連通、出液端與所述冷卻液入口相連通，用于對所述第二換熱管流入所述冷卻液入口的液體進行過濾。

進一步的，所述冷卻組件還包括電磁閥，所述電磁閥的進液端與所述液體過濾器的出液端相連通，所述電磁閥的出液端與所述儲液罐的進液口相連通。

進一步的，所述燃料電池還具有進氧口，所述基于相變儲能的燃料電池電源系統還包括空氣供應組件，所述空氣供應組件包括沿空氣流動路徑依次連通的空氣過濾器、空壓機、中冷器及增濕器，所述增濕器的出氣端與所述燃料電池的進氧口相連通。

進一步的，所述空壓機內具有第一散熱流道，所述第一散熱流道的進液端與所述儲能罐相連通，所述中冷器內具有第二散熱流道，所述第二散熱流道的進液端與所述第一散熱流道的出液端相連通，所述空氣供應組件還包括輸送泵，所述輸送泵的進液端與所述第二散熱流道的出液端相連通，所述輸送泵的出液端與所述儲能罐相連通。