【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生能量、将燃料电池和可逆热力学系统耦合的组件
本专利技术涉及一种用于产生能量的组件，其耦合燃料电池和可逆热力学系统。本专利技术涉及燃料电池、尤其是质子交换膜类型的燃料电池的运行的改进。本专利技术将在使用质子交换膜燃料电池的所有领域中得到应用。本专利技术将优选地应用于运输领域。
技术介绍
质子交换膜燃料电池也以聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)的名称为人所知。PEMFC允许在低压和低温范围内运行。它们包括特定的聚合物电解质膜。PEMFC将在二氢(H2)和二氧(O2)的电化学反应过程中释放的化学能转变为电能，与这两个物体的热化学反应“相反”的过程产生热能。氢射流被引向电极膜组件的阳极侧。此时，它被催化分解成质子和电子。半电池中的这种氧化反应描述为：H2→2H++2e-同时，从MEA的阴极侧引导氧气流。双氧分子与穿过聚合物电解质膜的质子和通过外部电路到达的电子发生反应，从而形成水分子。半电池中的还原反应用电解写成：4H++4e-+O2→2H2O这种类型的燃料电...
【技术保护点】
1.一种用于产生能量的组件，包括燃料电池(1)、构造成接收第一传热流体并且至少部分地围绕所述燃料电池(1)布置的流体电池回路(2)，其特征在于，/n所述组件包括可逆热力学系统，所述可逆热力学系统构造成交替地进行：/n-疏散所述燃料电池(1)产生的热能，并通过所述第一传热流体将所述热能转变为机械能，以及/n-通过所述第一传热流体向所述燃料电池(1)输入热能，/n所述热力学系统包括：/n-流体热力学回路(18)，构造成接收第二传热流体，/n-第一热交换器(3)，用于在所述流体热力学回路(18)和所述流体电池回路(2)之间交换热能，以及/n-第二热交换器(4)，用于在所述流体热力...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171227 FR 17632651.一种用于产生能量的组件，包括燃料电池(1)、构造成接收第一传热流体并且至少部分地围绕所述燃料电池(1)布置的流体电池回路(2)，其特征在于，
所述组件包括可逆热力学系统，所述可逆热力学系统构造成交替地进行：
-疏散所述燃料电池(1)产生的热能，并通过所述第一传热流体将所述热能转变为机械能，以及
-通过所述第一传热流体向所述燃料电池(1)输入热能，
所述热力学系统包括：
-流体热力学回路(18)，构造成接收第二传热流体，
-第一热交换器(3)，用于在所述流体热力学回路(18)和所述流体电池回路(2)之间交换热能，以及
-第二热交换器(4)，用于在所述流体热力学回路(18)和外部源之间交换热能。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述可逆热力学系统包括连接至所述第一热交换器(3)的至少一个热能产生模块。
3.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述热能产生模块通过所述流体热力学回路(18)流体地连接到和/或热连接到所述第一热交换器(3)，以将所述热能产生模块所产生的热能交换到所述流体电池回路(2)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述可逆热力学系统包括使有机朗肯循环模块和热泵相关联的系统。
5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述热泵包括与所述第一热交换器(3)和所述第二热交换器(4)串行布置的压缩机(5)和减压器(6)。
6.根据权利要求4和5中任一项所述的组件，其中，所述有机朗肯循环模块包括涡轮(8)和旨在使所述第二传热流体在所述流体热力学回路(18)中循环的至少一个泵(7)，所述涡轮(8)和所述泵(7)与所述第一热交换器(3)和所述第二热交换器(4)串行布置。
7.根据权利要求5和6中任一项所述的组件，其中，所述压缩机(5)与所述涡轮(8)平行地布置，所述泵(7)与所述减压器(6)平行地布置。
8.根据权利要求7所述的组件，其中，所述流体热力学回路(18)包括热泵回路，所述热泵回路将所述第一热交换器(3)、所述减压器(6)、所述第二热交换器(4)、所述压缩机(5)和再次所述第一热交换器(3)流体地连接。
9.根据权利要求7和8中任一项所述的组件，其中，所述流体热力学回路(18)包括有机朗肯循环模块回路，所述有机朗肯循环模块回路将所述第一热交换器(3)、所述涡轮(8)、所述第二热交换器(4)、所述泵(7)和再次所述第一热交换器(3)相继流体地连接。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的组件，包括用于将所述第二传热流体交替地切换到所述涡轮(8)或所述压缩机(5)以及所述泵(7)或所述减压器(6)的构件。
11.根据权利要求1所述的组件，其中，所述可逆热力学系统包括构造成交替地从热能产生机械能以及从机械能产生热能的可逆斯特林发动机(15)。
12.根据权利要求11所述的组件，其中，所述流体热力学回路(18)包括第一回路(18a)和第二回路(18b)，所述第一回路(18a)构造成允许所述第二传热流体在所述第一热交换器(3)和所述斯特林发动机(15)的热区(20)之间循环，所述第二回路(18b)构造成允许所述第二传热流体在所述第二热交换器(4)和所述斯特林发动机(15)的冷区(21)之间循环。
13.根据权利要求12所述的组件，包括布置在所述第一回路上的第三热交换器(16)和布置在所述第二回路(18b)上的第四热交换器(17)，所述第三热交换器构造成在所述第一回路(18a)的所述第二传热流体与构造成围绕所述斯特林发动机(15)的所述热区(20)循环的中间传热流体之间交换热能，所述第四热交换器构造成在所述第二回路(18b)的所述第二传热流体和构造成围绕所述斯特林发动机(15)的所述冷区(21)循环的所述中间传热流体之间交换热能。
14.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述燃料电池(1)是高温质子交换膜类型的。
15.根据前...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·托弗龙，本杰明·布瓦洛，让巴普蒂斯特·乔利斯，
申请(专利权)人：法国原子能源和替代能源委员会，赛峰动力设备公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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