一种固体氢燃料电池系统技术方案

本发明专利技术公开了一种固体氢燃料电池系统，包括：氢气发生模块；与所述氢气发生模块相连通的燃料电池模块；分别与所述氢气发生模块及所述燃料电池模块相连通的循环加热散热模块；以及分别与所述氢气发生模块、所述燃料电池模块及所述循环加热散热模块电连接的监控单元；其中，所述氢气发生模块采用固体氢产生气态高纯氢。本发明专利技术具有极高安全可控性、降低氢气存储和运输的成本、无环境污染、燃料加注方式简单安全可靠的有益效果。

A Solid Hydrogen Fuel Cell System

【技术实现步骤摘要】
一种固体氢燃料电池系统
本专利技术涉及燃料电池领域。更具体地说，本专利技术涉及一种固体氢燃料电池系统。
技术介绍
随着环境问题的日益严重，新能源成为能源领域的重要课题。其中，氢燃料电池通过氢氧反应而释放电能，释放能量值高、产物为绝对无污染的水，因而备受青睐，具有十分瞩目的前景。目前，氢燃料电池逐渐应用于汽车、叉车、摩托车等运输工具上。目前为氢燃料电池所配套的加氢制备和加氢站点少，高压阀，罐，加氢设施配套能力不足，导致加氢难的现状；而且高压储氢罐储氢含量低，成本高，稳定性、循环性和安全性能不足，这也是目前氢燃料电池没有大规模普及的原因之一。有鉴于此，实有必要开发一种固体氢燃料电池解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种固体氢燃料电池系统，其在常温低压下工作，状态稳定，安全性更高，固体氢与水在常温常压下产生的氢气即产即用，可解决氢燃料电池加氢难、储氢、运氢环节中可能引发的一系列问题。所述固体氢燃料电池氢气可控产生，具有极高安全可控性、降低氢气存储和运输的成本、无环境污染、燃料加注方式简单安全可靠；燃料电池产生直流电，给负载提供电能；燃料电池产生的水通过循环水路至水箱，之后用于与固体氢反应，水资源循环利用，多余的水可为居民和工业使用，具有广泛的市场应用前景。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种固体氢燃料电池系统，包括：氢气发生模块；与所述氢气发生模块相连通的燃料电池模块；分别与所述氢气发生模块及所述燃料电池模块相连通的循环加热散热模块；以及分别与所述氢气发生模块、所述燃料电池模块及所述循环加热散热模块电连接的监控单元；其中，所述氢气发生模块采用固体氢产生气态高纯氢。优选的是，所述氢气发生模块包括：氢气发生装置，其外部设有螺旋排布的液管，所述液管设有进液口和出液口；用于储存固体氢的固体氢盒，其通过传送带与所述氢气发生装置相连通；以及与所述氢气发生装置相连通的水箱，所述水箱内部储存有水或水溶液；其中，所述水箱和所述氢气发生装置之间还设有水泵及水过滤器。优选的是，所述燃料电池模块包括：燃料电池电堆装置；以及与所述燃料电池电堆装置相连通的空气发生装置；其中，所述燃料电池电堆装置与所述空气发生装置之间还设有过滤器及加热丝。优选的是，所述燃料电池电堆装置与所述氢气发生装置相连通，且所述燃料电池电堆装置与所述氢气发生装置之间还设有开关阀。优选的是，所述氢气发生装置与所述开关阀之间设有第一温度计和第一压力计。优选的是，所述空气发生装置与所述过滤器之间设有第二压力计；所述加热丝与所述燃料电池电堆装置之间设有第二温度计和第三压力计。优选的是，所述循环加热散热模块包括：与燃料电池电堆装置相连通的循环泵；与所述循环泵相连通的三通阀；分别与所述三通阀相连通的散热器和加热器；以及与所述散热器相连通的风扇；其中，所述散热器和所述加热器分别与所述液管的进液口相连通，所述液管的出液口与所述燃料电池电堆装置相连通。优选的是，所述循环泵与所述燃料电池电堆装置之间设有第三温度计；所述出液口与所述燃料电池电堆装置之间设有第四温度计及第四压力计。优选的是，还包括：气水分离器，其进出端分别与所述燃料电池电堆装置及所述水箱相连通；以及负载，其与所述燃料电池电堆装置电连接。优选的是，所述监控单元分别与所述氢气发生装置、所述传送带、所述水泵、所述开关阀、所述空气发生装置、所述加热丝、所述循环泵、所述三通阀、所述风扇、所述加热器及所述负载电连接。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术提供了一种固体氢燃料电池系统，其在常温低压下工作，状态稳定，安全性更高，固体氢与水在常温常压下产生的氢气即产即用，可解决氢燃料电池加氢难、储氢、运氢环节中可能引发的一系列问题。所述固体氢燃料电池氢气可控产生，具有极高安全可控性、降低氢气存储和运输的成本、无环境污染、燃料加注方式简单安全可靠；燃料电池产生直流电，给负载提供电能；燃料电池产生的水通过循环水路至水箱，之后用于与固体氢反应，水资源循环利用，多余的水可为居民和工业使用，具有广泛的市场应用前景。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术所述的固体氢燃料电池的结构简图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，本专利技术的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。作为本专利技术一具体实施方式，参考图1，本专利技术提供了一种固体氢燃料电池，其包括：氢气发生模块11；与所述氢气发生模块11相连通的燃料电池模块12；分别与所述氢气发生模块11及所述燃料电池模块12相连通的循环加热散热模块13；以及分别与所述氢气发生模块11、所述燃料电池模块12及所述循环加热散热模块13电连接的监控单元16；其中，所述氢气发生模块11采用固体氢产生气态高纯氢。进一步，所述氢气发生模块11包括：氢气发生装置111，其外部设有螺旋排布的液管，所述液管设有进液口和出液口；用于储存固体氢的固体氢盒112，其通过传送带113与所述氢气发生装置111相连通；以及与所述氢气发生装置111相连通的水箱114，所述水箱114内部储存有水或水溶液；其中，所述水箱114和所述氢气发生装置之间还设有水泵115及水过滤器116，所述水泵115为电动式，其从所述水箱111中吸入水或水溶液排入所述氢气发生装置111中，所述水过滤器116用于对所述水箱114内的水或水溶液内的颗粒物进行过滤。进一步，所述燃料电池模块(12)包括：燃料电池电堆装置121；以及与所述燃料电池电堆装置121相连通的空气发生装置122，所述空气发生装置122将空气吸入、压缩并排入所述燃料电池电堆装置121内；其中，所述燃料电池电堆装置121与所述空气发生装置122之间还设有过滤器123及加热丝124，所述过滤器123通过多空过滤材料捕集空气中尘埃粒子，使空气得以净化，所述加热丝124对所述空气发生装置122排出的空气进行加热。所述燃料电池电堆装置121与所述氢气发生装置111相连通，且所述燃料电池电堆装置121与所述氢气发生装置111之间还设有开关阀117。进一步，所述氢气发生装置111与所述开关阀117之间设有第一温度计118和第一压力计119，所述第一温度计118用于测量所述氢气发生装置111生成氢气后，进入所述燃料电池电堆装置121的温度值；所述第一压力计119用于测量所述氢气发生装置111生成氢气的压力值所述空气发生装置122与所述过滤器123之间设有第二压力计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体氢燃料电池系统，其特征在于，包括：氢气发生模块(11)；与氢气发生模块(11)相连通的燃料电池模块(12)；分别与氢气发生模块(11)及燃料电池模块(12)相连通的循环加热散热模块(13)；以及分别与氢气发生模块(11)、燃料电池模块(12)及循环加热散热模块(13)电连接的监控单元(16)；其中，氢气发生模块(11)采用固体氢产生气态高纯氢。

【技术特征摘要】
1.一种固体氢燃料电池系统，其特征在于，包括：氢气发生模块(11)；与氢气发生模块(11)相连通的燃料电池模块(12)；分别与氢气发生模块(11)及燃料电池模块(12)相连通的循环加热散热模块(13)；以及分别与氢气发生模块(11)、燃料电池模块(12)及循环加热散热模块(13)电连接的监控单元(16)；其中，氢气发生模块(11)采用固体氢产生气态高纯氢。2.如权利要求1所述的固体氢燃料电池系统，其特征在于，氢气发生模块(11)包括：氢气发生装置(111)，其外部设有螺旋排布的液管，所述液管设有进液口和出液口；用于储存固体氢的固体氢盒(112)，其通过传送带(113)与氢气发生装置(111)相连接；以及与氢气发生装置(111)连接的水箱(114)，水箱(114)内部储存有水或水溶液；其中，水箱(114)和氢气发生装置之间还设有水泵(115)及水过滤器(116)。3.如权利要求1所述的固体氢燃料电池系统，其特征在于，燃料电池模块(12)包括：燃料电池电堆装置(121)；以及与燃料电池电堆装置(121)连接的空气发生装置(122)；其中，燃料电池电堆装置(121)与空气发生装置(122)之间还设有过滤器(123)及加热丝(124)。4.如权利要求3所述的固体氢燃料电池系统，其特征在于，燃料电池电堆装置(121)与氢气发生装置(111)相连通，且燃料电池电堆装置(121)与氢气发生装置(111)之间还设有开关阀(117)。5.如权利要求4所述的固体氢燃料电池系统，其特征在于，氢气发生装置(111)与开关阀(117)之间设有第一温度计(118)和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴欢，张沁，
申请(专利权)人：小飞象汽车技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32