一种甲醇重整燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术涉及能源技术领域，公开了一种甲醇重整燃料电池系统，包括甲醇重整子系统、氢气缓冲子系统和燃料电池子系统，甲醇重整子系统的氢气输出端与氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，氢气缓冲子系统的氢气输出端与燃料电池子系统的氢气输入端连接；氢气缓冲子系统包括氢气连接管路以及用于根据燃料电池子系统的输出功率存储氢气或释放氢气的氢气缓冲装置，氢气连接管路的输入端与氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，氢气连接管路的输出端与氢气缓冲子系统的氢气输出端连接；氢气缓冲装置的输入端与氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，氢气缓冲装置的输出端与氢气缓冲子系统的氢气输出端连接，以调节燃料电池的氢气供应量，从而避免了氢气的浪费。

A methanol reforming fuel cell system

The utility model relates to the field of energy technology, and discloses a methanol reforming fuel cell system, which includes a methanol reforming subsystem, a hydrogen buffer subsystem and a fuel cell subsystem. The hydrogen output end of the methanol reforming subsystem is connected with the hydrogen input end of the hydrogen buffer subsystem and the hydrogen output end of the hydrogen buffer subsystem. The hydrogen buffer subsystem includes a hydrogen connection line and a hydrogen buffer device used to store hydrogen or release hydrogen according to the output power of the fuel cell subsystem. The input end of the hydrogen connection pipeline is connected with the hydrogen input end of the hydrogen buffer subsystem, and the hydrogen connection tube is connected. The output end of the road is connected with the hydrogen output end of the hydrogen buffer subsystem; the input end of the hydrogen buffer device connects with the hydrogen input end of the hydrogen buffer subsystem, and the output end of the hydrogen buffer is connected with the hydrogen output end of the hydrogen buffer subsystem to regulate the hydrogen gas supply of the fuel cell, thus avoiding the wave of hydrogen. Fee.

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇重整燃料电池系统
本技术涉及能源
，特别是涉及一种甲醇重整燃料电池系统。
技术介绍
燃料电池以氢气作为燃料，在阳极催化剂作用下与阴极氧气反应将化学能转化为电能。目前，由于船用动力系统中的燃料电池一般通过甲醇重整制氢，现有的甲醇重整制氢系统为了保证燃料电池的正常工作，现有的甲醇重整制氢系统通常在工作时提供固定的氢气流量，但是由于船舶运行条件的不同(如船舶满载或空载，船舶运行时顺风顺水或逆风逆水等)导致燃料电池的输出功率的变化，从而导致氢气消耗量的波动，从而造成了氢气的浪费。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种甲醇重整燃料电池系统，其能够调节燃料电池的氢气供应量，以避免氢气的浪费。为了解决上述技术问题，本技术提供一种甲醇重整燃料电池系统，包括甲醇重整子系统、氢气缓冲子系统和燃料电池子系统，所述甲醇重整子系统的氢气输出端与所述氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，所述氢气缓冲子系统的氢气输出端与所述燃料电池子系统的氢气输入端连接；所述氢气缓冲子系统包括氢气连接管路以及用于存储氢气或释放氢气的氢气缓冲装置，所述氢气连接管路的输入端与所述氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，所述氢气连接管路的输出端与所述氢气缓冲子系统的氢气输出端连接；所述氢气缓冲装置的输入端与所述氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，所述氢气缓冲装置的输出端与所述氢气缓冲子系统的氢气输出端连接。作为优选方案，所述氢气缓冲装置包括第一增压泵和第一缓冲罐，所述第一增压泵的输入端与所述氢气缓冲装置的输入端连接，所述第一增压泵的输出端与所述第一缓冲罐的输入端连接，所述第一缓冲罐的输出端与所述氢气缓冲装置的输出端连接。作为优选方案，所述甲醇重整燃料电池系统还包括控制器，所述控制器分别与所述第一增压泵、所述第一缓冲罐和所述燃料电池子系统电连接。作为优选方案，所述氢气缓冲子系统还包括第二增压泵和低压缓冲罐，所述氢气缓冲子系统的氢气输入端通过所述第二增压泵和所述低压缓冲罐连接所述氢气连接管路的输入端，所述氢气缓冲子系统的氢气输入端通过所述第二增压泵和所述低压缓冲罐连接所述氢气缓冲装置的输入端；具体地，所述氢气缓冲子系统的氢气输入端与所述第二增压泵的输入端连接，所述第二增压泵的输出端与所述低压缓冲罐的输入端连接，所述低压缓冲罐的第一输出端与所述氢气连接管路的输入端连接，所述低压缓冲罐的第二输出端与所述氢气缓冲装置的输入端连接。作为优选方案，所述氢气缓冲装置包括第三增压泵和高压缓冲罐，所述第三增压泵的输入端与所述氢气缓冲装置的输入端连接，所述第三增压泵的输出端与所述高压缓冲罐的输入端连接，所述高压缓冲罐的输出端与所述氢气缓冲装置的输出端连接。作为优选方案，所述甲醇重整燃料电池系统还包括控制器，所述控制器分别与所述第二增压泵、所述低压缓冲罐、所述第三增压泵、所述高压缓冲罐和所述燃料电池子系统电连接。作为优选方案，所述甲醇重整子系统包括甲醇水溶液罐、进料泵、换热器、燃烧室、重整器和重整气纯化器，所述燃烧室与所述重整器相邻设置；所述甲醇水溶液罐的输出端与所述进料泵的输入端连接，所述进料泵的输出端与所述换热器的第一输入端连接，所述换热器的第一输出端分别与所述燃烧室的第一输入端和所述重整器的输入端连接，所述重整器的输出端与所述重整气纯化器的输入端连接，所述重整气纯化器的氢气输出端与所述甲醇重整子系统的氢气输出端连接，所述重整气纯化器的尾气输出端与所述燃烧室的第二输入端连接，所述燃烧室设有用于引入空气的所述燃烧室的空气输入端，所述燃烧室的烟气输出端与所述换热器的第二输入端连接，所述换热器设有用于排放尾气的所述换热器的尾气输出端。作为优选方案，所述燃料电池子系统包括燃料电池电堆、冷却水循环泵、散热器和空气进气装置；所述燃料电池电堆的氢气输入端与所述燃料电池子系统的氢气输入端连接；所述燃料电池电堆的空气输入端与所述空气进气装置的第一输出端连接，所述燃料电池电堆设有用于排放阴极尾气的所述燃料电池电堆的尾气输出端，所述空气进气装置的第二输出端与所述燃烧室的空气输入端连接，所述空气进气装置设有用于引入空气的所述空气进气装置的空气输入端；所述冷却水循环泵的输出端与所述燃料电池电堆的冷却水输入端连接，所述燃料电池电堆的冷却水输出端与所述散热器的输入端连接，所述散热器的输出端与所述冷却水循环泵的输入端连接。作为优选方案，所述燃料电池子系统还包括增湿器，所述燃料电池子系统的氢气输入端通过所述增湿器连接所述燃料电池电堆的氢气输入端。作为优选方案，所述燃料电池子系统还包括氢气循环泵，所述氢气循环泵的输入端与所述燃料电池电堆的循环输出端连接，所述氢气循环泵的输出端与所述燃料电池电堆的氢气输入端连接。综上，本技术提供的一种甲醇重整燃料电池系统，通过将氢气缓冲子系统连接在甲醇重整子系统和燃料电池子系统之间，通过氢气连接管路不间断地将甲醇重整子系统制得的氢气输送至燃料电池子系统，并且当燃料电池子系统的输出功率小于其预设功率时，氢气缓冲装置存储氢气，以存储多余的氢气；当燃料电池子系统的输出功率大于其预设功率时，氢气缓冲装置向燃料电池子系统释放氢气，以确保燃料电池子系统有足够的氢气供应，从而调节了燃料电池的氢气供应量，进而避免了氢气的浪费。此外，由于本技术的甲醇重整子系统无需根据燃料电池子系统的输出功率更改氢气产生量，因此甲醇重整子系统能够保持稳定工作，避免了频繁启动或停止，从而提高了甲醇重整燃料电池系统的稳定性。附图说明图1是本技术实施例一的甲醇重整燃料电池系统的结构示意图；图2是本技术实施例一的甲醇重整燃料电池系统的另一实施方式的结构示意图；图3是本技术实施例一的甲醇重整燃料电池系统的控制关系图；图4是本技术实施例二的甲醇重整燃料电池系统的结构示意图；图5是本技术实施例二的甲醇重整燃料电池系统的控制关系图；其中，1、甲醇重整子系统；11、甲醇水溶液罐；111、甲醇水溶液罐的输出端；12、进料泵；121、进料泵的输入端；122、进料泵的输出端；13、换热器；131、换热器的第一输入端；132、换热器的第二输入端；133、换热器的第一输出端；134、换热器的尾气输出端；14、燃烧室；141、燃烧室的第一输入端；142、燃烧室的空气输入端；143、燃烧室的烟气输出端；144、燃烧室的第二输入端；15、重整器；151、重整器的输入端；152、重整器的输出端；16、重整气纯化器；161、重整气纯化器的输入端；162、重整气纯化器的氢气输出端；163、重整气纯化器的尾气输出端；2、氢气缓冲子系统；4、氢气连接管路；41、氢气连接管路的输入端；42、氢气连接管路的输出端；5、氢气缓冲装置；51、第一增压泵；511、第一增压泵的输入端；512、第一增压泵的输出端；52、第一缓冲罐；521、第一缓冲罐的输入端；522、第一缓冲罐的输出端；53、第二增压泵；531、第二增压泵的输入端；532、第二增压泵的输出端；54、低压缓冲罐；541、低压缓冲罐的输入端；542、低压缓冲罐的第一输出端；543、低压缓冲罐的第二输出端；55、第三增压泵；551、第三增压泵的输入端；552、第三增压泵的输出端；56、高压缓冲罐；561、高压缓冲罐的输入端；562、高压缓冲罐的输出端；57、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，包括甲醇重整子系统、氢气缓冲子系统和燃料电池子系统，所述甲醇重整子系统的氢气输出端与所述氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，所述氢气缓冲子系统的氢气输出端与所述燃料电池子系统的氢气输入端连接；所述氢气缓冲子系统包括氢气连接管路以及用于存储氢气或释放氢气的氢气缓冲装置，所述氢气连接管路的输入端与所述氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，所述氢气连接管路的输出端与所述氢气缓冲子系统的氢气输出端连接；所述氢气缓冲装置的输入端与所述氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，所述氢气缓冲装置的输出端与所述氢气缓冲子系统的氢气输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，包括甲醇重整子系统、氢气缓冲子系统和燃料电池子系统，所述甲醇重整子系统的氢气输出端与所述氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，所述氢气缓冲子系统的氢气输出端与所述燃料电池子系统的氢气输入端连接；所述氢气缓冲子系统包括氢气连接管路以及用于存储氢气或释放氢气的氢气缓冲装置，所述氢气连接管路的输入端与所述氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，所述氢气连接管路的输出端与所述氢气缓冲子系统的氢气输出端连接；所述氢气缓冲装置的输入端与所述氢气缓冲子系统的氢气输入端连接，所述氢气缓冲装置的输出端与所述氢气缓冲子系统的氢气输出端连接。2.如权利要求1所述的甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，所述氢气缓冲装置包括第一增压泵和第一缓冲罐，所述第一增压泵的输入端与所述氢气缓冲装置的输入端连接，所述第一增压泵的输出端与所述第一缓冲罐的输入端连接，所述第一缓冲罐的输出端与所述氢气缓冲装置的输出端连接。3.如权利要求2所述的甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，所述甲醇重整燃料电池系统还包括控制器，所述控制器分别与所述第一增压泵、所述第一缓冲罐和所述燃料电池子系统电连接。4.如权利要求1所述的甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，所述氢气缓冲子系统还包括第二增压泵和低压缓冲罐，所述氢气缓冲子系统的氢气输入端通过所述第二增压泵和所述低压缓冲罐连接所述氢气连接管路的输入端，所述氢气缓冲子系统的氢气输入端通过所述第二增压泵和所述低压缓冲罐连接所述氢气缓冲装置的输入端；具体地，所述氢气缓冲子系统的氢气输入端与所述第二增压泵的输入端连接，所述第二增压泵的输出端与所述低压缓冲罐的输入端连接，所述低压缓冲罐的第一输出端与所述氢气连接管路的输入端连接，所述低压缓冲罐的第二输出端与所述氢气缓冲装置的输入端连接。5.如权利要求4所述的甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，所述氢气缓冲装置包括第三增压泵和高压缓冲罐，所述第三增压泵的输入端与所述氢气缓冲装置的输入端连接，所述第三增压泵的输出端与所述高压缓冲罐的输入端连接，所述高压缓冲罐的输出端与所述氢气缓冲装置的输出端连接。6.如权利要求5所述的甲醇重整燃料电池系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵钢，黄龙，卜庆元，王铎霖，陈志峰，刘志祥，燕希强，陈晓敏，马东生，
申请(专利权)人：广东国鸿氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44