【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有引入多于一个燃料场的入口燃料和/或引入少于所有燃料场的再循环物的燃料电池系统
本专利技术涉及一种燃料电池动力设备，其中：从燃料电池动力设备中排出的燃料通过燃料再循环回路返回至燃料电池动力设备内的一些但少于所有燃料流场；燃料被供给至至少两个流场；且再循环燃料由鼓风机、电化学氢泵或喷射器(射流泵)进行推进。
技术介绍
为了在质子交换膜燃料电池动力设备中获得非常高的燃料利用率，如大小达到99％，同时避免燃料电池动力设备的任何部分中出现燃料不足的情况，通常采用燃料再循环回路。这种再循环回路接收来自燃料电池动力设备的燃料排出物，且通过利用一些种类的泵使再循环燃料的压力恢复达到与新鲜的入口燃料压力大体上相同的压力而使燃料排出物返回燃料电池动力设备的燃料入口。使用燃料再循环回路允许整个系统中的燃料利用率高于单独燃料电池中的燃料利用率。使燃料进行再循环则需要鼓风机或压缩机，这增加了成本且消耗了寄生功率。在使用纯氢系统的情况下，与重整物相比，由于氢的密度低而使得难以泵送燃料。另一种可选方式是，可通过使燃料在每个单独燃料电池内或在通过燃料电池堆中的不同燃料电池组的情况下顺序地首...
【技术保护点】
一种用于为负载提供电功率的燃料电池动力设备（１９、４７、６０、８６），所述燃料电池动力设备包括：具有布置成一系列Ｍ燃料流场（２０－２３；４９－５２；６１－６４；７４、７５；８７－８９；１５０－１５２）的燃料流道的多个燃料电池，所述序列中的最后一个燃料流场为所述序列中的第Ｍ燃料流场，且所述序列中的第一燃料流场为所述序列中的第（Ｍ－Ｎ）流场，其中Ｎ比Ｍ小１，所述燃料流场序列选自（ａ）通过每个电池的燃料流道的Ｍ燃料流通道（２０－２３）、（ｂ）在一个级联燃料电池堆内呈串联燃料流关系的Ｍ燃料电池组的燃料流场（４９－５２；８７－８９；１５０－１５２），其中来自除最后一组以外的每个组的燃...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-1-27 10/765,7351、一种用于为负载提供电功率的燃料电池动力设备(19、47、60、86)，所述燃料电池动力设备包括：具有布置成一系列M燃料流场(20-23；49-52；61-64；74、75；87-89；150-152)的燃料流道的多个燃料电池，所述序列中的最后一个燃料流场为所述序列中的第M燃料流场，且所述序列中的第一燃料流场为所述序列中的第(M-N)流场，其中N比M小1，所述燃料流场序列选自(a)通过每个电池的燃料流道的M燃料流通道(20-23)、(b)在一个级联燃料电池堆内呈串联燃料流关系的M燃料电池组的燃料流场(49-52；87-89；150-152)，其中来自除最后一组以外的每个组的燃料被供给进入所述序列中的下一个组、和(c)呈串联燃料流关系的M燃料电池堆的燃料流场(61-64；74、75)，其中来自除最后一个堆以外的每个堆的燃料被供给进入所述序列中的下一个堆，每个所述燃料流场被连接在燃料流场入口与燃料流场出口之间；每个所述燃料流场入口被连接至选自(d)内部燃料入口歧管(26)、(e)外部燃料入口歧管(26、117)、(f)内部燃料转向歧管(25、37、40)和(g)外部燃料转向歧管(37a、40a、45；55-57；93、94、99)的燃料歧管；每个所述燃料流场出口被连接至选自(h)内部燃料出口歧管(28)、(i)外部燃料出口歧管(28、29、95)、(j)内部燃料转向歧管(25、37、40)和(k)外部燃料转向歧管(37a、40a、45；55-57；93、94、99)的燃料歧管；燃料源(26、77)；所述序列中的所述第一流场接收来自所述源的燃料；其特征在于：所述序列中的附加燃料流场(75、88、89、151、152)接收来自所述序列中所述附加燃料流场的前一个所述流场的燃料和(1)直接接收来自所述源的燃料或(m)通过接收来自所述源的燃料的燃料储存装置(125)接收来自所述源的燃料；燃料再循环回路(30、34、38)接收来自连接至所述燃料流场的所述第M燃料流场的燃料流场出口的一条所述歧管的燃料且将再循环燃料供应至(r)连接至所述序列中所述第M流场的燃料流场入口的-->所述歧管(57、117)中的第一歧管，或(s)连接至所述序列中第(M-1)流场的燃料流场入口的所述歧管(40、56；94、99)中的第二歧管，或(t)所述第一歧管和所述第二歧管；和所述燃料再循环回路具有选自(u)鼓风机(30)、(v)电化学氢泵(30c)、(w)喷射器(30b)中的推进器，所述喷射器的输入端被连接至所述第M流场的所述燃料流场出口且所述喷射器的输出端被连接至所述第一歧管和所述第二歧管中的一条或两条。2、一种燃料电池动力设备(19、47、60、86)，所述燃料电池动力设备包括：具有布置成一系列M燃料流场(20-23；49-52；61-64；87-89；150-152)的燃料流道的多个燃料电池，所述序列中的最后一个燃料流场为所述序列中的第M燃料流场，且所述序列中的第一燃料流场为所述序列中的第(M-N)流场，其中N比M小1，所述燃料流场序列选自(a)通过每个电池的燃料流道的M燃料流通道(20-23)、(b)在一个级联燃料电池堆内呈串联燃料流关系的M燃料电池组的燃料流场(49-52；87-89；150-152)，其中来自除最后一组以外的每个组的燃料被供给进入所述序列中的下一个组、和(c)呈串联燃料流关系的M燃料电池堆的燃料流场(61-64；74、75)，其中来自除最后一个堆以外的每个堆的燃料被供给进入所述序列中的下一个堆，每个所述燃料流场被连接在燃料流场入口与燃料流场出口之间；每个所述燃料流场入口被连接至选自(d)内部燃料入口歧管(26)、(e)外部燃料入口歧管(26、117)、(f)内部燃料转向歧管(25、37、40)和(g)外部燃料转向歧管(37a、40a、45；55-57；93、94、99)的燃料歧管；每个所述燃料流场出口被连接至选自(h)内部燃料出口歧管(28)、(i)外部燃料出口歧管(28、29、95)、(j)内部燃料转向歧管(25、37、40)和(k)外部燃料转向歧管(37a、40a、45；55-57；93、94；99)的燃料歧管；燃料源(26、77)；所述序列中的所述第一流场接收来自所述源的燃料；其特征在于：燃料再循环回路(30、34、38)接收来自连接至所述燃料流场的-->所述第M燃料流场的燃料流场出口的一条所述歧管的燃料且将再循环燃料供应至(1)连接至所述序列中所述第M流场的燃料流场入口的所述歧管(57、117)中的第一歧管，或(m)连接至所述序列中所述第(M-1)流场的燃料流场入口的所述歧管(40、56；94、99)中的第二歧管，或(n)所述第一歧管和所述第二歧管。3、一种用于为负载提供电功率的燃料电池动力设备(19、47、60、86)，所述燃料电池动力设备包括：具有布置成一系列M燃料流场(20-23；49-52；61-64；74、75；87-89；150-152)的燃料流道的多个燃料电池，所述序列中的最后一个燃料流场为所述序列中的第M燃料流场，且所述序列中的第一燃料流场为所述序列中的第(M-N)流场，其中N比M小1，所述燃料流场序列选自(a)通过每个电池的燃料流道的M燃料流通道(20-23)、(b)在一个级联燃料电池堆内呈串联燃料流关系的M燃料电池组的燃料流场(49-52；87-89；150-152)，其中来自除最后一组以外的每个组的燃料被供给进入所述序列中的下一个组、和(c)呈串联燃料流关系的M燃料电池堆的燃料流场(61-64；74、75)，其中来自除最后一个堆以外的每个堆的燃料被供给进入所述序列中的下一个堆，每个所述燃料流场被连接在燃料流场入口与燃料流场出口之间；每个所述燃料流场入口被连接至选自(d)内部燃料入口歧管(26)、(e)外部燃料入口歧管(26、117)、(f)内部燃料转向歧管(25、37、40)和(g)外部燃料转向歧管(37a、40a、45；55-57；93、94；99)的燃料歧管；每个所述燃料流场出口被连接至选自(h)内部燃料出口歧管(28)、(i)外部燃料出口歧管(28、29、95)、(j)内部燃料转向歧管(25、37、40)和(k)外部燃料转向歧管(37a、40a、45；55-57；93、94；99)的燃料歧管；燃料源(26、77)；所述序列中的所述第一流场接收来自所述源的燃料；其特征在于：所述序列中的附加燃料流场(75、88、89、151、152)(l)接收来自所述序列中所述附加燃料流场的前一个燃料流场的燃料且(m)直接接收来自所述源的燃料。-->4、根据权利要求3所述的燃料电池动力设备，其中：所述附加流场是所述序列中的第二流场(75、88)。5、根据权利要求3所述的燃料电池动力设备，其中：所述附加流场是...
【专利技术属性】
技术研发人员：PR马吉奥特，ML佩里，CA赖泽，ML武科文斯基，
申请(专利权)人：UTC电力公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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