一种船用质子交换膜氢燃料电池热电联产系统技术方案

本发明专利技术涉及质子交换膜氢燃料电池技术领域，具体公开了一种船用质子交换膜氢燃料电池热电联产系统，包括燃料电池热管理系统，所述燃料电池热管理系统依次循环连接有第一换热器的热侧、第一水泵以及电堆总成，所述燃料电池热管理系统中流动有第一液体，所述第一液体用于对所述电堆总成进行冷却；船舶热量利用系统，所述船舶热量利用系统依次循环连接有所述第一换热器的冷侧、船舶设备以及第二水泵，所述船舶热量利用系统中流动有第二液体，所述第二液体用于作为所述船舶设备的热量来源。通过本发明专利技术将质子交换膜燃料电池所产生的热量与船上生活相结合，使得热量利用得到最大化，实现提高系统的能源利用效率。现提高系统的能源利用效率。现提高系统的能源利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种船用质子交换膜氢燃料电池热电联产系统


[0001]本专利技术涉及质子交换膜氢燃料电池
，特别涉及一种船用质子交换膜氢燃料电池热电联产系统。

技术介绍

[0002]能源与环境是目前人类社会面临的主要挑战，清洁能源高效利用技术是实现人类社会可持续发展的重要保障，其中，氢燃料电池特别是质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其具有高效环保等特点备受青睐。质子交换膜燃料电池在发电过程中产生大量的热，产热与散热的平衡决定电池的温度，电池对温度的要求很苛刻，只允许稍微偏离设计点的温度，因此，通过热管理系统将电池的温度均匀地控制在设计点温度附近非常重要。
[0003]质子交换膜燃料电池的结构组成从其中心至两侧分别为质子交换膜、催化剂层(CL)、微孔层(MPL)、气体扩散层(GDL)、双极板(BPP)等，其发电原理是通过氢气在阳极失去电子被氧化，氧气在阴极与穿过质子交换膜而来的氢离子以及外电路传输而来的电子结合生成水，并放出大量的热量。如何处理好这部分热量，是质子交换膜燃料电池商业化的最重要问题之一。据统计，质子交换膜燃料电池的能量转换效率为50%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用质子交换膜氢燃料电池热电联产系统，其特征在于，包括：燃料电池热管理系统，所述燃料电池热管理系统依次循环连接有第一换热器的热侧、第一水泵以及电堆总成，所述燃料电池热管理系统中流动有第一液体，所述第一液体用于对所述电堆总成进行冷却；船舶热量利用系统，所述船舶热量利用系统依次循环连接有所述第一换热器的冷侧、船舶设备以及第二水泵，所述船舶热量利用系统中流动有第二液体，所述第二液体用于作为所述船舶设备的热量来源；其中，所述第一换热器用于将所述第一液体与所述第二液体相互换热，以使所述第一液体的温度下降且所述第二液体的温度上升。2.根据权利要求1所述的船用质子交换膜氢燃料电池热电联产系统，其特征在于：所述燃料电池热管理系统包括有第一冷却支路，所述第一冷却支路的输入端设置在所述电堆总成与所述第一水泵之间，所述第一冷却支路的输出端设置在所述电堆总成与所述第一换热器之间；所述第一冷却支路包括并联设置的中冷器以及去离子器，其中所述中冷器设置在所述电堆总成的空气进气支路中，所述第一冷却支路用于对所述中冷器进行降温；所述第一冷却支路还包括有第一水加热器，所述第一水加热器与所述中冷器串联设置。3.根据权利要求1所述的船用质子交换膜氢燃料电池热电联产系统，其特征在于：所述燃料电池热管理系统包括有第二冷却支路，所述第二冷却支路的输入端设置在所述电堆总成与所述第一水泵之间，所述第二冷却支路的输出端设置在所述电堆总成与所述第一换热器之间；所述第二冷却支路依次串设有第二换热器的热侧、空压机以及空压机控制器，其中所述空压机设置在所述电堆总成的空气进气支路中，所述第二冷却支路用于对所述空压机以及所述空压机控制器进行降温；所述第二换热器的冷侧连接有第一供水支路。4.根据权利要求3所述的船用质子交换膜氢燃料电池热电联产系统，其特征在于：所述燃料电池热管理系统包括有第一温度控制支路，所述第一温度控制支路的输入端设置在所述电堆总成与所述第一换热器之间，所述第一温度控制支路的输出端设置在所述第一换热器与第一水泵之间；所述第一温度控制支路中设置有第三换热器的热侧，所述第三换热器的冷侧连接有所述第一供水支路；所述第一温度控制支路的输入端设有第一三...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴苗丰，郭跃新，付苏明，罗少伟，邓赛赛，陈海江，伍玉龙，
申请(专利权)人：深圳市氢蓝时代动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：