本发明专利技术公开了一种基于海洋小型设备的燃料电池，涉及燃料电池技术领域。该设备包括耐压壳体，耐压壳体中设置有燃料电池反应堆、纯氢气瓶、纯氧气瓶和稳压模块，在耐压壳体的顶部还设置有水密插头，稳压模块与水密插头电连接；本发明专利技术中设置燃料电池反应堆，通过氢气与氧气的反应生成电力，并由充电装置中携带的氧气瓶和氢气瓶提供氢气和氧气，可以根据不同海洋设备的不同需要可对氢气瓶和氧气瓶的数量进行增删；电力经过稳压模块将电压稳定在所需电压大小，为海洋设备进行充电；此外氢气和氧气的反应过程中生成的水可通过水箱容纳，最后排出水或以自动脱落的方式释放水箱，便于回收利用耐压壳体。利用耐压壳体。利用耐压壳体。
【技术实现步骤摘要】
一种基于海洋小型设备的燃料电池
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种基于海洋小型设备的燃料电池。
技术介绍
[0002]海洋设备就是带着人类到海底取宝的利器，是发展海洋经济的关键。海洋工程设备涵盖了海洋风电安装和运营维护、海洋信息服务集成、海上科技装备如水下机器人、水下工程质量检测技术和装备等。
[0003]现有的海洋设备所采用的动力以电力为主，而海洋设备一般位于深海中工作，因此对于海洋设备的定位和充电都比较困难。
[0004]为了减少环境污染和温室效应的产生，目前全世界都在开发新的能源代替煤炭、石油、天然气这类不可再生能源使用，燃料电池将化学能直接转换成电能，具有能量转换效率高、污染小、燃料多样化、噪音低、可靠性高及便于维护等优点，是公认的高效、清洁的发电技术。
[0005]目前，公开号为CN114640161B的中国专利公开了一种海洋设备供电系统、控制方法，其包括浮标主控单元、电源管理单元、电池单元、发电机单元、检测单元和负载单元；电池单元包括二次锂电池组及其锂电均衡管理模块、多个超级电容组及其电容均衡管理模块和一次锂电池组，负载单元包括多个负载。
[0006]该种供电系统使用太阳能电池和温差能发电机，充电过程悬浮进行，实现了多种能源综合利用，提高了设备的能量密度。
[0007]但随之而来的问题是，一方面该供电系统利用太阳能和温差能发电，受天气影响大，充电效率较低；另一方面该系统只能安装于指定位置，需要海洋设备自行寻找并对接充电，对海洋设备自身电能消耗大，且由于海洋面积大，为保证海洋设备充电，需要数量较多的供电系统确保使用，整体成本高。
[0008]因此可以看出，将燃料电池与海洋设备充电装置相结合，是实现海洋设备充电续航的极佳方案之一。
技术实现思路
[0009]本专利技术针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种基于海洋小型设备的燃料电池。
[0010]为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种基于海洋小型设备的燃料电池。
[0011]技术效果：在海洋设备的充电装置中设置燃料电池反应堆，通过氢气与氧气的反应生成电力，并由充电装置中携带的氧气瓶和氢气瓶提供氢气和氧气，可以根据不同海洋设备的不同需要可对氢气瓶和氧气瓶的数量进行增删；电力经过稳压模块将电压稳定在所需电压大小，为海洋设备进行充电；此外氢气和氧气的反应过程中生成的水可通过水箱容纳，最后排出水或以自动脱落的方式释放水箱。
[0012]本专利技术进一步限定的技术方案是：一种基于海洋小型设备的燃料电池，包括耐压
壳体，耐压壳体中设有
[0013]纯氢气瓶，于耐压壳体内一侧设有若干个，用于提供氢气；
[0014]纯氧气瓶，与耐压壳体内对应纯氢气瓶设有若干个，用于提供氧气；
[0015]燃料电池反应堆，设于耐压壳体底部，用于提供的氢气和氧气反应转化为电能和水；
[0016]稳压模块，与燃料电池反应堆电连接，用于稳定生成电流的电压；
[0017]水密插头，与稳压模块电连接，设于耐压壳体顶部，用于为海洋设备充电；
[0018]耐压壳体中设有用于可拆卸连接每个纯氢气瓶和纯氧气瓶的连接件，用于按需增删纯氢气瓶和纯氧气瓶的数量；
[0019]耐压壳体端部设有连通燃料电池反应堆的水箱，用于注入存放反应生成水，水箱内的反应生成水注满后，通过排水结构或抛弃式水箱结构释放反应生成水
[0020]进一步的，连接件包括一体形成于耐压壳体内壁位置的连接座，连接座底部固定有若干个等距设置的固定半环，连接座上滑动连接有若干个对应固定半环设置的活动半环，固定半环和活动半环形成的夹持空间匹配纯氢气瓶及纯氧气瓶的尺寸。
[0021]前所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，若干个活动半环之间通过连动杆相互固定，连接座一侧沿垂直方向滑移连接有活动块，活动块与连动杆相互固定，耐压壳体内侧壁中固定有伺服电机，伺服电机的输出轴上形成有驱动丝杠，驱动丝杠穿透活动块并与之螺纹连接。
[0022]前所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，耐压壳体中形成有连通至燃料电池反应堆内的管路，纯氢气瓶、纯氧气瓶均通过电磁阀与管路连通；连接件设有若干组，分别适配于每个纯氢气瓶和纯氧气瓶。
[0023]前所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，水箱内设有排水结构，排水结构包括连通于耐压壳体底面的排水口，水箱顶部设有连通水箱内的排水管，排水管套接于排水口上。
[0024]前所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，水箱顶部还设有排气管，耐压壳体底面设有排气口，耐压壳体中设置连通排气口的气体设备，排气管套接于排气口上；水箱底部还设有连通外界的出水口。
[0025]前所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，排气口、排水口和出水口上均设有用于控制启闭的电磁阀，气体设备包括用于向水箱充入气体充气泵和抽出水箱内气体的真空抽气泵。
[0026]前所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，水箱与耐压壳体之间通过抛弃式结构相互连接，抛弃式结构包括若干个设于水箱顶部的连接环，耐压壳体底部形成有安装空间，连接环嵌设于安装空间内，安装空间中设有用于锁紧连接环的自动锁紧件。
[0027]前所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，自动锁紧件包括若干个开设于连接环上的锁紧孔，安装空间内滑动连接有对应锁紧孔设置的锁紧杆，安装空间内中心位置设有用于驱动若干根锁紧杆同步滑移的锁紧凸轮。
[0028]前所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，耐压壳体底面转动连接有锁紧轴，锁紧轴末端与锁紧凸轮同轴心固定，锁紧轴通过锁紧电机驱动，锁紧轴与锁紧电机之间通过蜗轮蜗杆联动。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030](1)本专利技术中，由于各种海洋设备所需要的充电量不同，因此在给不同的设备充电时，燃料电池所需要的氢气和氧气的量并不相同；本专利技术设置的燃料电池可以根据对应的充电设备准备不同数量的氢气瓶和氧气瓶，以控制进气量和反应量；一方面可以减少气体浪费，另一方面也可以在不需要时减轻整体设备的重量，降低反应时间，以增加充电和回收的效率；在使用前于耐压壳体上设置配重即可将整个燃料电池沉到相应水深位置，且该种燃料电池位置不固定，可以根据需要运载至指定地点进行充电，节约了海洋设备在充电过程中需要消耗的能量；
[0031](2)本专利技术中，设置有水箱，以存放燃料电池反应中生成的水，由于在深海中水的排放较为困难，本专利技术通过两种方式处理反应生成水，第一种是在水箱中设置增压机构，即气体设备，在水箱中的水达到预设液位后可以注入压缩气体以增加水箱中的气压，便于排放反应水；第二种是直接将水箱通过抛弃式连接机构与耐压壳体连接，在水箱中注满反应水后，可以直接抛弃水箱，回收耐压壳体；
[0032](3)本专利技术中，设置气体设备时，不仅可以在排水时注入压缩气体，也能够在反应水注入时，将水箱中的空气抽出，以便于反应水的注入；同时在反应完成并排放出反应水后，水箱中存在气体能够提升整个燃料电池的浮力，耐压本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于海洋小型设备的燃料电池，包括耐压壳体(1)，其特征在于：所述耐压壳体(1)中设有纯氢气瓶(11)，于所述耐压壳体(1)内一侧设有若干个，用于提供氢气；纯氧气瓶(12)，与所述耐压壳体(1)内对应所述纯氢气瓶(11)设有若干个，用于提供氧气；燃料电池反应堆(13)，设于所述耐压壳体(1)底部，用于提供的氢气和氧气反应转化为电能和水；稳压模块(14)，与所述燃料电池反应堆(13)电连接，用于稳定生成电流的电压；水密插头(5)，与所述稳压模块(14)电连接，设于所述耐压壳体(1)顶部，用于为海洋设备充电；所述耐压壳体(1)中设有用于可拆卸连接每个所述纯氢气瓶(11)和所述纯氧气瓶(12)的连接件(2)，用于按需增删所述纯氢气瓶(11)和所述纯氧气瓶(12)的数量；所述耐压壳体(1)端部设有连通所述燃料电池反应堆(13)的水箱(3)，用于注入存放反应生成水，所述水箱(3)内的反应生成水注满后，通过排水结构或抛弃式水箱(3)结构释放反应生成水。2.根据权利要求1所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，其特征在于：所述连接件(2)包括一体形成于所述耐压壳体(1)内壁位置的连接座(21)，所述连接座(21)底部固定有若干个等距设置的固定半环(22)，所述连接座(21)上滑动连接有若干个对应所述固定半环(22)设置的活动半环(23)，所述固定半环(22)和所述活动半环(23)形成的夹持空间匹配所述纯氢气瓶(11)及所述纯氧气瓶(12)的尺寸。3.根据权利要求2所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，其特征在于：若干个所述活动半环(23)之间通过连动杆(24)相互固定，所述连接座(21)一侧沿垂直方向滑移连接有活动块(25)，所述活动块(25)与所述连动杆(24)相互固定，所述耐压壳体(1)内侧壁中固定有伺服电机(26)，所述伺服电机(26)的输出轴上形成有驱动丝杠(27)，所述驱动丝杠(27)穿透所述活动块(25)并与之螺纹连接。4.根据权利要求3所述的一种基于海洋小型设备的燃料电池，其特征在于：所述耐压壳体(1)中形成有连通至所述燃料电池反应堆(13)内的管路(16)，所述纯氢气瓶(11)、所述纯氧气瓶(12)均通过电磁阀(6)(15)与所述管路(16)连通；所述连接件(...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴学文，王鹏，陈堃，汪建军，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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