一种低噪燃料电池发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种低噪燃料电池发电系统，包括燃料电池堆、储氢装置、氢减压阀、氢气增湿装置、氢气水－汽分离器、氢循环泵、水箱、冷却水循环泵、冷却水散热器、空气过滤装置、空气压缩装置、空气增湿装置，所述的氢循环泵、冷却水循环泵或空气压缩装置采用防噪、吸噪或隔音材料进行封装，并被包围在该防噪、吸噪或隔音材料中。与现有技术相比，本实用新型专利技术采用防噪、吸噪或隔音材料封装燃料电池的主要噪声部件，降低了噪声部件引起的震动和噪音，当该燃料电池发电系统作为发动机驱动汽车运行时，可大大提高乘客乘坐的舒适性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃料电池，尤其涉及一种低噪燃料电池发电系统。
技术介绍
电化学燃料电池是一种能够将氢及氧化剂转化成电能及反应产物的装置。该装置的内部核心部件是膜电极(Membrane Electrode Assembly，简称MEA)，膜电极(MEA)由一张质子交换膜、膜两面夹两张多孔性的可导电的材料，如碳纸组成。在膜与碳纸的两边界面上含有均匀细小分散的引发电化学反应的催化剂，如金属铂催化剂。膜电极两边可用导电物体将发生电化学发应过程中生成的电子，通过外电路引出，构成电流回路。在膜电极的阳极端，燃料可以通过渗透穿过多孔性扩散材料(碳纸)，并在催化剂表面上发生电化学反应，失去电子，形成正离子，正离子可通过迁移穿过质子交换膜，到达膜电极的另一端阴极端。在膜电极的阴极端，含有氧化剂(如氧气)的气体，如空气，通过渗透穿过多孔性扩散材料(碳纸)，并在催化剂表面上发生电化学反应得到电子，形成负离子。在阴极端形成的阴离子与阳极端迁移过来的正离子发生反应，形成反应产物。在采用氢气为燃料，含有氧气的空气为氧化剂(或纯氧为氧化剂)的质子交换膜燃料电池中，燃料氢气在阳极区的催化电化学反应就产生了氢正离子(或叫质子)。质子交换膜帮助氢正离子从阳极区迁移到阴极区。除此之外，质子交换膜将含氢气燃料的气流与含氧的气流分隔开来，使它们不会相互混合而产生爆发式反应。在阴极区，氧气在催化剂表面上得到电子，形成负离子，并与阳极区迁移过来的氢正离子反应，生成反应产物水。在采用氢气、空气(氧气)的质子交换膜燃料电池中，阳极反应与阴极反应可以用以下方程式表达阳极反应 阴极反应在典型的质子交换膜燃料电池中，膜电极(MEA)一般均放在两块导电的极板中间，每块导流极板与膜电极接触的表面通过压铸、冲压或机械铣刻，形成至少一条以上的导流槽。这些导流极板可以上金属材料的极板，也可以是石墨材料的极板。这些导流极板上的流体孔道与导流槽分别将燃料和氧化剂导入膜电极两边的阳极区与阴极区。在一个质子交换膜燃料电池单电池的构造中，只存在一个膜电极，膜电极两边分别是阳极燃料的导流板与阴极氧化剂的导流板。这些导流板既作为电流集流板，也作为膜电极两边的机械支撑，导流板上的导流槽又作为燃料与氧化剂进入阳极、阴极表面的通道，并作为带走燃料电池运行过程中生成的水的通道。为了增大整个质子交换膜燃料电池的总功率，两个或两个以上的单电池通常可通过直叠的方式串联成电池组或通过平铺的方式联成电池组。在直叠、串联式的电池组中，一块极板的两面都可以有导流槽，其中一面可以作为一个膜电极的阳极导流面，而另一面又可作为另一个相邻膜电极的阴极导流面，这种极板叫做双极板。一连串的单电池通过一定方式连在一起而组成一个电池组。电池组通常通过前端板、后端板及拉杆紧固在一起成为一体。一个典型电池组通常包括(1)燃料及氧化剂气体的导流进口和导流通道，将燃料(如氢气、甲醇或甲醇、天然气、汽油经重整后得到的富氢气体)和氧化剂(主要是氧气或空气)均匀地分布到各个阳极、阴极面的导流槽中；(2)冷却流体(如水)的进出口与导流通道，将冷却流体均匀分布到各个电池组内冷却通道中，将燃料电池内氢、氧电化学放热反应生成的热吸收并带出电池组进行散热；(3)燃料与氧化剂气体的出口与相应的导流通道，燃料气体与氧化剂气体在排出时，可携带出燃料电池中生成的液、汽态的水。通常，将所有燃料、氧化剂、冷却流体的进出口都开在燃料电池组的一个端板上或两个端板上。质子交换膜燃料电池可用作车、船等运载工具的动力系统，又可用作移动式、固定式的发电装置。质子交换膜燃料电池用作车、船动力系统或移动式和固定式发电站时，必须包括电池堆、燃料氢气供应系统、空气供应子系统、冷却散热子系统、自动控制及电能输出各个部分。图1为目前典型的燃料电池发电系统，在图1中1为燃料电池堆，2为储氢瓶或其他储氢装置，3为减压阀，4为空气过滤装置，5为空气压缩装置，6为氢气水-汽分离器，6’为空气水-汽分离器，7为水箱，8为冷却水循环泵，9为冷却水散热器，10为氢循环泵，11为氢气增湿装置，12为空气增湿装置。目前典型的燃料电池发电系统中，噪声部件主要有空气压缩装置、氢气循环泵以及冷却水循环泵。一般情况下，空气压缩装置、氢循环泵以及冷却水循环泵等噪声部件是不采用降噪措施的。因此，当该燃料电池发电系统作为发动机驱动汽车运行时，这些噪声部件产生的噪声与震动均比较大，从而降低了乘客乘坐的舒适性。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低噪燃料电池发电系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种低噪燃料电池发电系统，包括燃料电池堆、储氢装置、氢减压阀、氢气增湿装置、氢气水-汽分离器、氢循环泵、水箱、冷却水循环泵、冷却水散热器、空气过滤装置、空气压缩装置、空气增湿装置，其特征在于，所述的空气压缩装置、氢循环泵或冷却水循环泵采用防噪、吸噪或隔音材料进行封装，并被包围在该防噪、吸噪或隔音材料中。所述的隔噪、吸噪或隔音材料包括软木、聚氨脂泡沫或海绵材料。所述的隔噪、吸噪或隔音材料是环保和阻燃材料。所述的空气压缩装置、氢循环泵或冷却水循环泵进行封装后，只留出了这三种部件的固定脚、流体进出口。所述的空气压缩装置是空气鼓风机或空气压缩机。与现有技术相比，本技术采用防噪、吸噪或隔音材料封装燃料电池发电系统的主要噪声部件，降低了噪声部件引起的震动和噪音，当该燃料电池发电系统作为发动机驱动汽车运行时，可大大提高乘客乘坐的舒适性。附图说明图1为目前典型的燃料电池发电系统；图2为本技术的低噪燃料电池发电系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图及具体实施例，对本技术作进一步说明。如图2并结合图1所示，一种1～200KW的低噪燃料电池发电系统，包括燃料电池堆1、储氢装置2、氢减压阀3、氢气增湿装置11、空气过滤装置4、高压空气鼓风机或空气压缩机5、空气增湿装置12、氢气水-汽分离器6、氢循环泵10、空气水-汽分离器6’、水箱7、冷却水循环泵8、散热器9，所述的高压空气鼓风机或空气压缩机5、氢循环泵10或冷却水循环泵8采用防噪、吸噪或隔音材料103进行封装，并被包围在该防噪、吸噪或隔音材料103中，只留出了这三种部件的固定脚104、空气鼓风机或空气压缩机进口51、空气鼓风机或空气压缩机出口52、氢循环泵进口101、氢循环泵出口102、冷却水循环泵进口81、冷却水循环泵进口82。所述的隔噪、吸噪或隔音材料103选自软木、聚氨脂泡沫或海绵材料中的一种，该隔噪、吸噪或隔音材料103采用环保和阻燃材料。权利要求1.一种低噪燃料电池发电系统，包括燃料电池堆、储氢装置、氢减压阀、氢气增湿装置、氢气水-汽分离器、氢循环泵、水箱、冷却水循环泵、冷却水散热器、空气过滤装置、空气压缩装置、空气增湿装置，其特征在于，所述的空气压缩装置、氢循环泵或冷却水循环泵采用防噪、吸噪或隔音材料进行封装，并被包围在该防噪、吸噪或隔音材料中。2.根据权利要求1所述的一种低噪燃料电池发电系统，其特征在于，所述的空气压缩装置、氢循环泵或冷却水循环泵进行封装后，只留出了这三种部件的固定脚、流体进出口。3.根据权利要求1或2所述的一种低噪燃料电池发电系统，其特征在于，所述的空气压缩装置是空气鼓风机或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低噪燃料电池发电系统，包括燃料电池堆、储氢装置、氢减压阀、氢气增湿装置、氢气水－汽分离器、氢循环泵、水箱、冷却水循环泵、冷却水散热器、空气过滤装置、空气压缩装置、空气增湿装置，其特征在于，所述的空气压缩装置、氢循环泵或冷却水循环泵采用防噪、吸噪或隔音材料进行封装，并被包围在该防噪、吸噪或隔音材料中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡里清，夏建伟，章波，李丽，
申请(专利权)人：上海神力科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]