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在最佳系统压力下使质子交换膜燃料电池发电装置的系统效率最高制造方法及图纸

技术编号:3249908 阅读:243 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
PEM燃料电池发电装置系统(10)具有过程空气泵(26),该泵可以是风扇、鼓风机、或压缩机,绝热效率为40%-70%。在阴极反应物气体流动区域16的入口27,过程空气的压力是1.07atm-1.85atm,过程空气可以处在整个系统效率最高的最佳压力下:P={0.45+2.6E-1.8E↑[2]}atm±0.2atm,式中P是空气入口压力,E是过程空气泵的绝热效率。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在最佳系统压力下使质子交换膜燃料电池发电装置的系统效率最高                      
本专利技术涉及质子交换膜(PEM)燃料电池发电装置在所选择的与反应物空气泵绝热效率相应的压力下的操作。                      技术背景迄今为止,一种类型的PEM燃料电池发电装置,利用压缩机将反应物空气泵送到阴极反应物气体流动区域,一般在空气入口压力2或3atm下操作。由于操作压力较高的结果,使燃料电池具有能在较高的平均电池温度、废气露点温度、和冷却剂温度下操作的优点。另一种类型的已知燃料电池发电装置,可以利用风扇或鼓风机提供反应物空气,因此在接近环境压力下工作。虽然这种类型的燃料电池发电装置不能获得由较高的压力产生的效率优点,但整个系统的效率高于燃料电池发电装置在使用压缩机的2或3atm下操作的效率,这是由于与压缩机需要的附加功率相比,鼓风机或风扇需要的附加功率极低。已经清楚,从燃料电池发电装置中排出的水,受离开燃料电池发电装置的过程废气流的温度、压力、和体积的控制。过程废气流的体积与反应物的利用率和燃料电池发电装置运行使用的燃料的组成有关。定义过程废气是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池发电装置,其中包括:多个燃料电池(12),每个电池包括在第一表面上阴极催化剂(16)和与所述第一表面相对的第二表面上的阳极催化剂(14)的质子交换膜(18);与所述阴极催化剂邻接的阴极流动区域挡板,具有氧化剂反应物气体流动区域;与所述阳极催化剂邻接的阳极流动区域挡板,具有燃料反应物气体流动区域;给所述燃料反应物气体流动区域提供含氢气体的气源(32);和将地表空气泵送给所述氧化剂反应物气体流动区域的空气泵(26);其改进特征包括:所述泵的绝热效率E为0.3-0.7,给所述氧化剂反应物气体流动区域提供空气,空气压力P基本上等于:P={0.45+2.6E-1.8E↑[2]}atm±0.2...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-4-24 10/132,7891.一种燃料电池发电装置,其中包括:多个燃料电池(12),每个电池包括在第一表面上阴极催化剂(16)和与所述第一表面相对的第二表面上的阳极催化剂(14)的质子交换膜(18);与所述阴极催化剂邻接的阴极流动区域挡板,具有氧化剂反应物气体流动区域;...

【专利技术属性】
技术研发人员:P塞哈德里AP梅耶LL范迪内TM克拉克
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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