一种民船用燃料电池综合能源系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种民船用燃料电池综合能源系统，包括质子交换膜燃料电池装置、DC/AC转换器、热交换器、溴化锂吸收式制冷装置；所述质子交换膜燃料电池装置与所述DC/AC转换器连接，用于将输出的电流经所述DC/AC转换器转换后作为船舶电动机动力电源和/或船舶日常供电电源；所述质子交换膜燃料电池装置与所述热交换器连接，所述热交换器与所述溴化锂吸收式制冷装置连接，用于将所述质子交换膜燃料电池装置化学反应生成的高温燃气经所述热交换器生成热水和/或将生成的热水经所述溴化锂吸收式制冷装置生成冷水，为船舶提供热负荷和/或冷负荷。本发明专利技术除了能够满足民船的动力需求之外，还可以同时满足民船的冷热电需求。还可以同时满足民船的冷热电需求。还可以同时满足民船的冷热电需求。

【技术实现步骤摘要】
一种民船用燃料电池综合能源系统


[0001]本技术属于船舶动力系统
，尤其涉及一种民船用燃料电池综合能源系统。

技术介绍

[0002]作为船舶电力拖进系统最主要的原动机(柴油机)呈现的问题日趋突出：
[0003]航运燃料燃烧时产生的大量浓缩氮和硫化物，已成为环境污染的主要因素。近几年来，各国加强了对船舶排放的控制，尤其是针对近岸船舶气体排放的控制。
[0004]高转速、大功率柴油机产生的振动和噪声所带来的问题越来越引起人们的重视。“零噪声”是人们对生活、工作环境提出的更高要求，尤其是乘客和船员。
[0005]日益突出的全球能源问题要求人们必须在短时间内开发出新的能源及动力装置。燃料电池作为一种新型动力源，其转换率理论上可以达到90％，系统升功率比柴油发电机组大50％。将燃料电池作为船舶电力推进系统的主动力，既可以降低船舶燃料费用又可以减少局部排放，并能够大大降低船舶运营成本。目前，燃料电池在船舶上应用研究已经越来越受到重视。
[0006]燃料电池以其高效率、环境友好性得到国内外船舶行业的高度重视，可以预期将来将大规模替代目前的柴油机动力系统。但目前研究开发的重点都集中在燃料电池替代柴油机作为动力系统，缺少对燃料电池系统在船舶上冷热电的综合应用研究开发。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种民船用燃料电池综合能源系统，针对目前民船用燃料电池系统仅仅作为动力系统应用的问题，除了能够满足民船的动力需求之外，还可以同时满足民船的冷热电需求。
[0008]本技术提供了一种民船用燃料电池综合能源系统，包括质子交换膜燃料电池装置、DC/AC转换器、热交换器、溴化锂吸收式制冷装置；
[0009]所述质子交换膜燃料电池装置与所述DC/AC转换器连接，用于将输出的电流经所述DC/AC转换器转换后作为船舶电动机动力电源和/或船舶日常供电电源；
[0010]所述质子交换膜燃料电池装置与所述热交换器连接，所述热交换器与所述溴化锂吸收式制冷装置连接，用于将所述质子交换膜燃料电池装置化学反应生成的高温燃气经所述热交换器生成热水和/或将生成的热水经所述溴化锂吸收式制冷装置生成冷水，为船舶提供热负荷和/或冷负荷。
[0011]进一步地，所述热交换器连接有冷水进水管路，所述冷水进水管路设有水泵。
[0012]进一步地，所述热交换器通过冷水出水管路与所述质子交换膜燃料电池装置连接，所述冷水出水管路设有冷却泵。
[0013]进一步地，该系统还包括锂离子电池，所述质子交换膜燃料电池装置通过所述锂离子电池与所述DC/AC转换器连接。
[0014]进一步地，该系统还包括氢气储罐、空压机、预热装置，所述氢气储罐及空压机通过所述预热装置与所述质子交换膜燃料电池装置连接。
[0015]借由上述方案，通过民船用燃料电池综合能源系统，可同时满足民船动力、冷、热、电全面能源需求，可在满足民船基本动力需求的情况下，满足船上人员的冷热电需求，实现能量的梯级利用，提高能源利用效率，改善船上生活环境。
[0016]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0017]图1是本技术民船用燃料电池综合能源系统的结构示意图。
[0018]图中标号：
[0019]1‑
氢气储罐；2
‑
空压机；3
‑
预热装置；4
‑
质子交换膜燃料电池装置；5
‑
DC/AC转换器；6
‑
锂离子电池；7
‑
热交换器；8
‑
溴化锂吸收式制冷装置；9
‑
水泵；10
‑
冷却泵。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0021]参图1所示，本实施例提供了一种民船用燃料电池综合能源系统，包括质子交换膜燃料电池装置4、DC/AC转换器5、热交换器7、溴化锂吸收式制冷装置8；
[0022]质子交换膜燃料电池装置4与DC/AC转换器5连接，氢气进入质子交换膜燃料电池装置4发生电化学反应，将输出的电流经DC/AC转换器5转换后作为船舶电动机动力电源和/或船舶日常供电电源，如船舶照明等；
[0023]质子交换膜燃料电池装置4与热交换器7连接，热交换器7与溴化锂吸收式制冷装置8连接，用于将质子交换膜燃料电池装置4化学反应生成的高温燃气经热交换器7生成热水和/或将生成的热水经溴化锂吸收式制冷装置8生成冷水，为船舶提供热负荷和/或冷负荷，满足船上人员热水、供暖或空调制冷需求。
[0024]通过该民船用燃料电池综合能源系统，可同时满足民船动力、冷、热、电全面能源需求，可在满足民船基本动力需求的情况下，满足船上人员的冷热电需求，实现能量的梯级利用，提高能源利用效率，改善船上生活环境。
[0025]在本实施例中，热交换器7连接有冷水进水管路，冷水进水管路设有水泵9，用于向热交换器7供入冷水。
[0026]在本实施例中，热交换器7通过冷水进水管路、热水出水管道与质子交换膜燃料电池装置4连接，冷水出水管路设有冷却泵10，用于实现水动力循环。。
[0027]在本实施例中，该系统还包括锂离子电池6，质子交换膜燃料电池装置4通过锂离子电池6与DC/AC转换器5连接，通过锂离子电池6向DC/AC转换器5提供直流电。
[0028]在本实施例中，该系统还包括氢气储罐1、空压机2、预热装置3，氢气储罐1及空压机2通过预热装置3与质子交换膜燃料电池装置4连接，氢气及压缩空气经预热装置3预热后，供入质子交换膜燃料电池装置4进行化学反应。
[0029]以上所述仅是本技术的优选实施方式，并不用于限制本技术，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种民船用燃料电池综合能源系统，其特征在于，包括质子交换膜燃料电池装置、DC/AC转换器、热交换器、溴化锂吸收式制冷装置；所述质子交换膜燃料电池装置与所述DC/AC转换器连接，用于将输出的电流经所述DC/AC转换器转换后作为船舶电动机动力电源和/或船舶日常供电电源；所述质子交换膜燃料电池装置与所述热交换器连接，所述热交换器与所述溴化锂吸收式制冷装置连接，用于将所述质子交换膜燃料电池装置化学反应生成的高温燃气经所述热交换器生成热水和/或将生成的热水经所述溴化锂吸收式制冷装置生成冷水，为船舶提供热负荷和/或冷负荷。2.根据权利要求1所述的民船用燃料电池综合能源...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勋奎，郝洪亮，肖启标，李春雨，王虎，陈德明，戴成伟，张双益，曹子丕，王玮，
申请(专利权)人：中国大唐集团未来能源科技创新中心有限公司，
类型：新型
国别省市：