气体分配模块及具备其的燃料电池系统技术方案

公开一种向多个燃料电池模块供应反应气体的燃料电池系统用气体分配模块。气体分配模块包括：第一腔室，所述第一腔室具备第一内部空间；第二腔室，所述第二腔室具备环绕第一内部空间的第二内部空间；第一气体配管，所述第一气体配管向第一内部空间供应所述反应气体；多个第二气体配管，所述多个第二气体配管连接第一内部空间与燃料电池模块，分别向燃料电池模块供应反应气体；第三气体配管，所述第三气体配管接受供应从燃料电池模块排出的排气气体并供应给第二内部空间；及第四气体配管，所述第四气体配管从第二内部空间排出排气气体。这种气体分配模块可以向多个燃料电气模块供应均一量的反应气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体分配模块及具备其的燃料电池系统
本专利技术涉及一种能够减小从多个燃料电池模块分别生成的电力偏差的气体分配模块及具备其的燃料电池系统。
技术介绍
通过氢与氧的电化学反应来生成电的燃料电池，由于能量转移步骤简单、高效率、无公害发电的环保特性，最近正在进行活跃研究。燃料电池系统一般为了达成高功率而并联多个堆栈、束等的集合体应用。此时，各个集合体生成的电力偏差大时，不仅系统不稳定，而且发生耐久性低下的问题。特别是在约600至1000℃左右的高温下发电的固体氧化物燃料电池(SOFC)系统，这种电力不均一生成会使上述问题更加严重。因此，在采用多个诸如燃料电池堆栈的燃料电池集合体的燃料电池系统中，要求开发一种能够均一地控制向燃料电池集合体供应的燃料及空气的量的技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术一个目的是提供一种能够向多个燃料电池模块均一地供应气体的气体分配模块。本专利技术另一目的是提供一种包括所述气体分配模块的燃料电池系统。技术方案本专利技术实施例的燃料电池系统用气体分配模块向多个燃料电池模块供应反应气体。所述燃料电池系统用气体分配模块包括：第一腔室，所述第一腔室包括形成第一内部空间的第一隔壁；第二腔室，所述第二腔室包括形成第二内部空间的第二隔壁，所述第二内部空间环绕所述第一内部空间；第一气体配管，所述第一气体配管连接于所述第一内部空间，向所述第一内部空间供应所述反应气体；多个第二气体配管，所述多个第二气体配管连接所述第一内部空间与所述燃料电池模块，向所述燃料电池模块分别供应所述反应气体；第三气体配管，所述第三气体配管连接于所述第二内部空间，接受供应从所述燃料电池模块排出的排气气体，供应给所述第二内部空间；及第四气体配管，所述第四气体配管在与所述第三气体配管隔开的位置，连接于所述第二内部空间，从所述第二内部空间排出所述排气气体。在一个实施例中，所述第一隔壁可以包括：圆形或正多边形形状的第一底部、从所述第一底部的边缘部分向上部延长的第一侧壁部及在所述第一侧壁部的开口的上部端部密闭的第一盖部，所述第二隔壁可以包括在与所述第一侧壁部隔开的状态下以环绕所述第一侧壁部的方式配置的第二侧壁部、从所述第二侧壁部的下部端部延长至所述第一侧壁部而对所述第二内部空间的下部端部进行密闭的第二底部及从所述第二侧壁部的上部端部延长至所述第一侧壁部而对所述第二内部空间的上部端部进行密闭的第二盖部。在一个实施例中，所述第二侧壁部的高度可以为所述第一侧壁部高度的1/2以上。在一个实施例中，所述多个燃料电池模块可以包括沿虚拟圆彼此等间隔配置的N个燃料电池模块，所述第二气体配管可以包括以贯通所述虚拟圆的中心的第一内部空间的中心轴为基准，从所述第一侧壁部呈辐射状延长的N个配管，所述N个配管的长度可以相同。在一个实施例中，所述反应气体可以为碳氢化合物燃料气体，所述第二气体配管可以分别将所述燃料气体连接到所述燃料电池模块内部的燃料流路。在一个实施例中，所述第三气体配管可以连接于所述燃料电池模块内部的燃料流路出口，将从所述燃料电池模块排出的排气燃料气体供应到所述第二内部空间。在一个实施例中，所述反应气体可以为包含氧气的空气，所述第二气体配管可以将所述燃料气体分别连接到所述燃料电池模块内部的燃料流路。在一个实施例中，所述第三气体配管可以连接到所述燃料电池模块内部的空气流路出口，将从所述燃料电池模块排出的空气供应到所述第二内部空间。在一个实施例中，所述燃料电池系统用气体分配模块可以还包括：分歧板，所述分歧板配置于所述第一内部空间内部，将所述第一内部空间分割成第一子空间及第二子空间，形成有所述反应气体能够移动的贯通孔；此时，所述第一气体配管可以连接于所述第一子空间；所述第二气体配管可以连接于所述第二子空间。在一个实施例中，所述分歧板可以包括第一直径的中心区域及环绕所述中心区域的边缘区域，所述贯通孔可以在所述边缘区域形成。本专利技术实施例的燃料电池系统包括：多个燃料电池模块，所述多个燃料电池模块沿虚拟圆按等间隔配置；连接板，所述连接板配置于所述燃料电池模块的下部，形成有分别与所述燃料电池模块内部的燃料流路的入口及出口连通的第一燃料贯通孔及第二燃料贯通孔以及分别与空气流路的入口及出口连通的第一空气贯通孔及第二空气贯通孔；及第一气体分配模块，所述第一气体分配模块配置于所述连接板下部，向所述燃料电池模块供应空气；此时，所述第一气体分配模块包括：第一腔室，所述第一腔室包括形成第一内部空间的第一隔壁，所述第一内部空间具有经过所述虚拟圆的中心并垂直于所述连接板的第一中心轴；第二腔室，所述第二腔室包括形成第二内部空间的第二隔壁，所述第二内部空间环绕所述第一内部空间；第一气体配管，所述第一气体配管连接于所述第一内部空间，将从外部空气供应源供应的空气供应到所述第一内部空间；多个第二气体配管，所述多个第二气体配管连接所述第一内部空间与所述第一空气贯通孔，向所述燃料电池模块分别供应所述空气；第三气体配管，所述第三气体配管连接所述第二内部空间与所述第二空气贯通孔，将从所述燃料电池模块排出的排气空气供应到所述第二内部空间；及第四气体配管，所述第四气体配管在与所述第三气体配管隔开的位置，连接于所述第二内部空间，从所述第二内部空间排出所述排气空气。在一个实施例中，所述燃料电池系统可以还包括配置于所述第一气体分配模块下部的第二气体分配模块，此时，所述第二气体分配模块可以包括：第三腔室，所述第三腔室包括形成第三内部空间的第三隔壁，配置于所述第一腔室下部，所述第三内部空间具有与所述第一中心轴相同的中心轴；第四腔室，所述第四腔室包括形成第四内部空间的第四隔壁，所述第四内部空间环绕所述第三内部空间；第五气体配管，所述第五气体配管连接所述第三内部空间与重整器，将从所述重整器供应的燃料气体供应到所述第三内部空间；多个第六气体配管，所述多个第六气体配管连接所述第三内部空间与所述第一燃料贯通孔，分别向所述燃料电池模块供应所述燃料气体；第七气体配管，所述第七气体配管连接所述第四内部空间与所述第二燃料贯通孔，将从所述燃料电池模块排出的排气燃料气体供应到所述第四内部空间；及第八气体配管，所述第八气体配管在与所述第七气体配管隔开的位置，连接于所述第四内部空间，从所述第四内部空间排出所述排气燃料气体。在一个实施例中，所述燃料电池系统可以还包括将所述燃料电池模块电气连接的集电构件；所述集电构件可以包括：第一集电部，所述第一集电部包括第一集电端子及第一接触分支部，所述第一接触分支部从所述第一集电端子延长，分别与所述燃料电池模块的负极端子电气连接，具有彼此相同的长度、厚度及宽度；及第二集电部，所述第二集电部包括配置于第一集电端子下部的第二集电端子及第二接触分支部，所述第二接触分支部从所述第二集电端子延长并分别与所述燃料电池模块的正极端子电气连接，具有彼此相同的长度、厚度及宽度。有益效果根据本专利技术的气体分配模块及燃料电池系统，可以向多个燃料电池模块供应均一量的燃料及空气，因而可以使借助于燃料电池模块而生成的电力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统用气体分配模块，所述气体分配模块向多个燃料电池模块供应反应气体，包括：/n第一腔室，所述第一腔室包括形成第一内部空间的第一隔壁；/n第二腔室，所述第二腔室包括形成第二内部空间的第二隔壁，所述第二内部空间环绕所述第一内部空间；/n第一气体配管，所述第一气体配管连接于所述第一内部空间，向所述第一内部空间供应所述反应气体；/n多个第二气体配管，所述多个第二气体配管连接所述第一内部空间与所述燃料电池模块，向所述燃料电池模块分别供应所述反应气体；/n第三气体配管，所述第三气体配管连接于所述第二内部空间，接受供应从所述燃料电池模块排出的排气气体，供应给所述第二内部空间；及/n第四气体配管，所述第四气体配管在与所述第三气体配管隔开的位置，连接于所述第二内部空间，从所述第二内部空间排出所述排气气体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180426 KR 10-2018-00487611.一种燃料电池系统用气体分配模块，所述气体分配模块向多个燃料电池模块供应反应气体，包括：
第一腔室，所述第一腔室包括形成第一内部空间的第一隔壁；
第二腔室，所述第二腔室包括形成第二内部空间的第二隔壁，所述第二内部空间环绕所述第一内部空间；
第一气体配管，所述第一气体配管连接于所述第一内部空间，向所述第一内部空间供应所述反应气体；
多个第二气体配管，所述多个第二气体配管连接所述第一内部空间与所述燃料电池模块，向所述燃料电池模块分别供应所述反应气体；
第三气体配管，所述第三气体配管连接于所述第二内部空间，接受供应从所述燃料电池模块排出的排气气体，供应给所述第二内部空间；及
第四气体配管，所述第四气体配管在与所述第三气体配管隔开的位置，连接于所述第二内部空间，从所述第二内部空间排出所述排气气体。


2.根据权利要求1所述的燃料电池系统用气体分配模块，其特征在于，
所述第一隔壁包括：圆形或正多边形形状的第一底部、从所述第一底部的边缘部分向上部延长的第一侧壁部及在所述第一侧壁部的开口的上部端部密闭的第一盖部，
所述第二隔壁包括在与所述第一侧壁部隔开的状态下以环绕所述第一侧壁部的方式配置的第二侧壁部、从所述第二侧壁部的下部端部延长至所述第一侧壁部而对所述第二内部空间的下部端部进行密闭的第二底部及从所述第二侧壁部的上部端部延长至所述第一侧壁部而对所述第二内部空间的上部端部进行密闭的第二盖部。


3.根据权利要求1所述的燃料电池系统用气体分配模块，其特征在于，
所述第二侧壁部的高度具有所述第一侧壁部高度的1/2以上。


4.根据权利要求1所述的燃料电池系统用气体分配模块，其特征在于，
所述多个燃料电池模块包括沿虚拟圆彼此等间隔配置的N个燃料电池模块，
所述第二气体配管包括以贯通所述虚拟圆的中心的第一内部空间的中心轴为基准，从所述第一侧壁部呈辐射状延长的N个配管，所述N个配管的长度相同。


5.根据权利要求1所述的燃料电池系统用气体分配模块，其特征在于，
所述反应气体为碳氢化合物燃料气体，
所述第二气体配管将所述燃料气体分别连接于所述燃料电池模块内部的燃料流路。


6.根据权利要求5所述的燃料电池系统用气体分配模块，其特征在于，
所述第三气体配管连接于所述燃料电池模块内部的燃料流路出口，将从所述燃料电池模块排出的排气燃料气体供应到所述第二内部空间。


7.根据权利要求1所述的燃料电池系统用气体分配模块，其特征在于，
所述反应气体为包含氧气的空气，
所述第二气体配管将所述燃料气体分别连接到所述燃料电池模块内部的燃料流路。


8.根据权利要求7所述的燃料电池系统用气体分配模块，其特征在于，
所述第三气体配管连接于所述燃料电池模块内部的空气流路出口，将从所述燃料电池模块排出的空气供应到所述第二内部空间。


9.根据权利要求1所述的燃料电池系统用气体分配模块，其特征在于，
还包括：分歧板，所述分歧板配置于所述第一内部空间内部，将所述第一内部空间分割成第一子空间及第二子空间，形成有所述反应气体能够移动的贯通孔；
所述第一气体配管连接于所述第一子...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔成皥，金渊吉，李俊雨，
申请(专利权)人：美科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR