一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池技术领域，具体是一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统，包括箱架，箱架底部内壁一侧通过螺栓安装有反应器，箱架内部焊接有两个支板，其中一个支板底部外壁一侧通过螺栓安装有存储箱，且存储箱底部外壁一侧插接有延伸至反应器内部的连接管，其中一个支板顶部外壁上通过螺栓安装有安装箱，安装箱底部内壁一侧通过螺栓安装有反应堆，且反应堆通过管道与反应器相互连通。本发明专利技术由存储箱、反应器构成的结构可以存储甲酸并反应出氢气，从而供燃料电池使用，能够把氢气以化学能的形式储存并运输，到达目的地再释放出氢气，既解决了氢气的安全存储和运输问题，又能有效减少二氧化碳的排放。又能有效减少二氧化碳的排放。又能有效减少二氧化碳的排放。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体是一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种电化学电池，它通过氧化还原反应将燃料(通常是氢气)和氧化剂(通常是氧气)的化学能转换为电能。与大多数电池所不同的是，燃料电池需要连续的燃料和氧气源(通常来自空气)来维持化学反应，而在电池中，化学能通常来自已经存在于电池中的金属及其离子或氧化物。
[0003]中国专利号CN212230535U提供一种燃料电池集成系统和具有该燃料电池集成系统的车辆，所述燃料电池集成系统包括：电堆模块，所述电堆模块集成有电控系统和数据采集系统；发动机辅助系统，所述发动机辅助系统包括氢气系统、空气系统和水热管理系统，所述发动机辅助系统集成在所述电堆模块下方并直接安装在所述电堆模块上。该燃料电池集成系统和具有该燃料电池集成系统的车辆实现了一种新的燃料电池发动机系统集成方案，具有更高的集成度，可以大幅提高氢燃料电池发动机的质量比功率和体积比功率。
[0004]目前现有燃料电池无法解决氢气的安全存储和运输问题，同时燃料电池和电动机之间的功率流向和能量平衡性较差，使得车辆无法保持较好的动力性，而且现有燃料电池系统对余热的利用率较差，因此，亟需研发一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统，以解决上述
技术介绍
中提出的燃料电池保证氢气的存储运输与现有燃料电池和电动机之间的功率流向和能量平衡性较差及余热利用率低的问题。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统，包括箱架，所述箱架底部内壁一侧通过螺栓安装有反应器，所述箱架内部焊接有两个支板，其中一个所述支板底部外壁一侧通过螺栓安装有存储箱，且存储箱底部外壁一侧插接有延伸至反应器内部的连接管，其中一个所述支板顶部外壁上通过螺栓安装有安装箱，所述安装箱底部内壁一侧通过螺栓安装有反应堆，且反应堆通过管道与反应器相互连通，所述安装箱底部内壁两侧分别通过螺栓安装有锂电池、调整模块，且锂电池通过导线分别与调整模块、反应堆呈电性连接，所述安装箱侧面内壁上开设有呈等距离结构分布的凹槽，所述安装箱内部开设有腔槽，所述安装箱一侧外壁靠近底部处插接有延伸至腔槽内部的回流管，且回流管一端延伸至反应器内部，所述反应堆内部设置有质子交换膜，且质子交换膜两侧外壁上均设置有催化剂层，其中一个所述催化剂层一侧外壁上设置有阴极，另外一个所述催化剂层一侧外壁上设置有阳极，且阳极、阴极一侧外壁上设置有扩散层。
[0007]进一步地，所述箱架底部内壁一侧通过螺栓安装有水箱，且水箱与反应器相互连
通。
[0008]进一步地，所述箱架底部内壁一侧通过螺栓安装有水泵，且水泵一端通过管道与水箱相互连接，所述水泵的出水端插接有延伸至反应堆内部的输水管，且输水管通过管道与腔槽相互连通。
[0009]进一步地，所述安装箱一侧外壁上通过螺栓安装有气泵，且气泵一端通过管道与反应堆相互连通，所述气泵的进气端螺纹连接有筒体，且筒体内部插接有滤芯。
[0010]进一步地，所述水箱、存储箱底部外壁一侧均插接有液位传感器，所述反应器、反应堆侧面外壁上均设置有若干个检测单元。
[0011]进一步地，其中一个所述支板顶部外壁两侧分别通过螺栓安装有主控单元、温压控制单元，且主控单元通过导线与液位传感器呈电性连接，所述温压控制单元通过导线与检测单元呈电性连接。
[0012]进一步地，所述箱架一侧外壁上通过螺栓安装有滤网板，且滤网板一侧外壁上分别插接有进水管、进料管，手速进水管延伸至水箱内部，所述进料管一端延伸至存储箱内部。
[0013]进一步地，所述箱架一侧外壁上通过铰链安装有防护网，且防护网一侧外壁靠近底部处通过螺栓安装有把手。
[0014]进一步地，所述箱架侧面外壁上缠绕有滤网，且滤网一端外壁开设有滑槽，所述滑槽顶部内壁上通过螺栓安装有呈等距离结构分布的弹簧，且弹簧底端通过螺栓安装有卡接板，所述卡接板一侧外壁上设置有拨块。
[0015]进一步地，所述卡接板一侧外壁上开设有呈等距离结构分布的卡槽，所述滤网一端外壁焊接有呈等距离结构分布的限位杆，且限位杆一端插接在卡槽内部。
[0016]本专利技术通过改进在此提供一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
[0017](1)本专利技术所设计的存储箱、反应器，由存储箱、反应器构成的结构可以存储甲酸并反应出氢气，从而供燃料电池使用，能够把氢气以化学能的形式储存并运输，到达目的地再释放出氢气，既解决了氢气的安全存储和运输问题，又能有效减少二氧化碳的排放。
[0018](2)本专利技术所设计的反应堆、锂电池，在使用该燃料电池系统时，通过反应堆、锂电池等构成的电
‑
电混合动力机构的合理匹配，能够平衡各个动力总成部件如燃料电池发动机、动力蓄电池和电动机之间的功率流向和能量平衡,使车辆保持较好的动力性和经济性。
[0019](3)本专利技术所设计的回流管、腔槽，在使用该燃料电池系统时，回流管会使得安装箱内部进行冷却的水会流入反应器中，从而对反应器加热以便于反应器内部化学物质反应，实现燃料电池余热的有效利用，降低对资源的浪费。
[0020](4)本专利技术所设计的滤网板、滤网及防护网，由滤网板、滤网及防护网构成的结构可以避免该燃料电池系统内部落有较多的灰尘，提高该燃料电池的防尘能力。
附图说明
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步解释:
[0022]图1是本专利技术的主视结构示意图；
[0023]图2是本专利技术的主视背面结构示意图；
[0024]图3是本专利技术的主视剖视结构示意图；
[0025]图4是本专利技术的安装箱结构示意图；
[0026]图5是本专利技术的滤网连接处结构示意图；
[0027]图6是本专利技术的控制流程图。
[0028]附图标记说明：
[0029]1箱架、2滤网板、3进水管、4进料管、5滤网、6防护网、7把手、 8支板、9水箱、10水泵、11反应器、12检测单元、13存储箱、14连接管、15回流管、16输水管、17主控单元、18温压控制单元、19安装箱、 20液位传感器、21气泵、22筒体、23滤芯、24腔槽、25反应堆、26 凹槽、27锂电池、28调整模块、29滑槽、30弹簧、31拨块、32限位杆、 33卡槽、34卡接板、35质子交换膜、36催化层、37阴极、38阳极、39 扩散层。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图1
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6对本专利技术进行详细说明，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统，其特征在于：包括箱架（1），所述箱架（1）底部内壁一侧通过螺栓安装有反应器（11），所述箱架（1）内部焊接有两个支板（8），其中一个所述支板（8）底部外壁一侧通过螺栓安装有存储箱（13），且存储箱（13）底部外壁一侧插接有延伸至反应器（11）内部的连接管（14），其中一个所述支板（8）顶部外壁上通过螺栓安装有安装箱（19），所述安装箱（19）底部内壁一侧通过螺栓安装有反应堆（25），且反应堆（25）通过管道与反应器（11）相互连通，所述安装箱（19）底部内壁两侧分别通过螺栓安装有锂电池（27）、调整模块（28），且锂电池（27）通过导线分别与调整模块（28）、反应堆（25）呈电性连接，所述安装箱（19）侧面内壁上开设有呈等距离结构分布的凹槽（26），所述安装箱（19）内部开设有腔槽（24），所述安装箱（19）一侧外壁靠近底部处插接有延伸至腔槽（24）内部的回流管（15），且回流管（15）一端延伸至反应器（11）内部，所述反应堆（25）内部设置有质子交换膜（35），且质子交换膜（35）两侧外壁上均设置有催化剂层（36），其中一个所述催化剂层（36）一侧外壁上设置有阴极（37），另外一个所述催化剂层（36）一侧外壁上设置有阳极（38），且阳极（38）、阴极（37）一侧外壁上设置有扩散层（39）。2.根据权利要求1所述的一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统，其特征在于：所述箱架（1）底部内壁一侧通过螺栓安装有水箱（9），且水箱（9）与反应器（11）相互连通。3.根据权利要求2所述的一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统，其特征在于：所述箱架（1）底部内壁一侧通过螺栓安装有水泵（10），且水泵（10）一端通过管道与水箱（9）相互连接，所述水泵（10）的出水端插接有延伸至反应堆（25）内部的输水管（16），且输水管（16）通过管道与腔槽（24）相互连通。4.根据权利要求1所述的一种基于高温质子交换膜氢燃料电池大功率发电的集成系统，其特征在于：所述安装箱（19）一侧外壁上通过螺栓安装有气泵（21...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊荣，张连忠，
申请(专利权)人：安徽青木子德慧能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：