[發明專利]一種具有能量回收模塊的燃料電池系統

有效

• 申請號: 202111543417.9
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114243056B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 劉萬輝;趙雪源;余睿;易法兵;萬德鑫;李子君;熊振宇;張云;吉鵬宇;熊豪利;陳果;余瀟;鄧志凱;張蓓
• 申請（專利權）人: 中車株洲電機有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;F01D15/10;F01K25/08;F01K25/10;F04D25/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 田施雨

1.一種具有能量回收模塊的燃料電池系統，其特征在于，包括燃料電池電堆，連接所述燃料電池電堆的陽極進氣口并用于供應還原氣體的第一供氣模塊，連接所述燃料電池電堆的陰極進氣口并用于供應氧氣/空氣的壓縮供氣模塊，以及有機工質循環發電模塊；

所述壓縮供氣模塊包括空壓機組以及連接所述空壓機組和所述陰極進氣口的壓縮供氣管道，所述壓縮供氣管道連接中冷器，所述中冷器和所述空壓機組之間串接有第二換熱器，所述第二換熱器的一次側串接于所述壓縮供氣管道，所述第二換熱器的二次側串接于所述有機工質循環發電模塊。

2.根據權利要求1所述的具有能量回收模塊的燃料電池系統，其特征在于，所述有機工質循環發電模塊包括第一膨脹渦輪、發電機、冷凝器、有機工質泵和所述第二換熱器，所述第二換熱器的二次側入口連接所述有機工質泵的出口，所述第二換熱器的二次側出口連接所述第一膨脹渦輪的入口，所述第一膨脹渦輪的出口連接所述冷凝器，所述第一膨脹渦輪和所述發電機同軸連接。

3.根據權利要求2所述的具有能量回收模塊的燃料電池系統，其特征在于，所述還原氣體為氫氣，所述第一供氣模塊包括氫氣罐、連接所述氫氣罐和所述陽極進氣口的第一供氣管道，設于所述第一供氣管道的調壓閥，以及設于所述調壓閥和所述陽極進氣口之間的氫氣循環裝置。

4.根據權利要求3所述的具有能量回收模塊的燃料電池系統，其特征在于，所述第一供氣模塊還包括氫氣回收管道，所述氫氣回收管道的兩端分別連接所述燃料電池的陽極排氣口和所述氫氣循環裝置。

5.根據權利要求2所述的具有能量回收模塊的燃料電池系統，其特征在于，所述空壓機組包括驅動電機和與所述驅動電機傳動連接的雙級壓氣葉輪。

6.根據權利要求2-5任一項所述的具有能量回收模塊的燃料電池系統，其特征在于，還包括用于冷卻所述燃料電池電堆的熱量管理模塊，所述熱量管理模塊包括冷卻液循環管道、設于所述冷卻液循環管道的冷卻液循環泵和冷卻液散熱器。

7.根據權利要求6所述的具有能量回收模塊的燃料電池系統，其特征在于，所述冷卻液散熱器的入口之前串接有第一換熱器，所述第一換熱器的一次側串接所述冷卻液循環管道，所述第一換熱器的二次側串接于所述有機工質泵的出口和所述第二換熱器的二次側入口之間。

8.根據權利要求6所述的具有能量回收模塊的燃料電池系統，其特征在于，還包括連接所述燃料電池電堆的陰極排氣口的陰極排氣管道，所述陰極排氣管道連接第二膨脹渦輪，所述第二膨脹渦輪與所述空壓機組傳動連接。