一种高温质子交换膜燃料电池系统技术方案

技术编号:37764081 阅读:21 留言:0更新日期:2023-06-06 13:22
本发明专利技术公开了一种高温质子交换膜燃料电池系统,包括离心压气机、高速电机和多个电堆单元,所述离心压气机与所述高速电机同轴设置;所述离心压气机通过多个管式扩压器分别与各个所述电堆单元连通;其中,所述电堆单元绕所述高速电机的中心线呈圆周阵列分布;且相邻两所述电堆单元之间、所述电堆单元与所述高速电机之间设有供电堆冷却空气穿过的第一散热腔。本发明专利技术能够有效提高燃料电池系统的比功率,能够应用于轻型飞机等航空领域。能够应用于轻型飞机等航空领域。能够应用于轻型飞机等航空领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高温质子交换膜燃料电池系统


[0001]本专利技术涉及氢燃料电池
,具体涉及一种高温质子交换膜燃料电池系统。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池是一种通过电化学反应将燃料的化学能直接转换为电能并产生一定量余热的发电装置。作为新一代发电技术,质子交换膜燃料电池具有能源转换效率高、无机械运动部件和环境友好的特点。
[0003]质子交换膜燃料电池依据工作温度可分为低温质子交换膜燃料电池(正常工作温度为60~90℃)和高温质子交换膜燃料电池(正常工作温度120~200℃)。质子交换膜燃料电池工作过程中产生的热功率与电功率相当,这导致前者在大功率电堆设计中通常赖基于液冷的热管理系统来带走大量废热。尽管电堆本身的比功率较高,但是若计入液冷散热系统等辅助设备,系统整体的比功率将大打折扣。这也是低温质子交换膜燃料电池难以广泛应用于航空领域的原因之一。若要将质子交换膜燃料电池技术用于轻型飞机等航空领域,需要进一步提高系统的比功率。
[0004]综上所述,如何进一步提高燃料电池系统的比功率,使其能够应用于轻型飞机等航空领域,是本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温质子交换膜燃料电池系统,包括离心压气机(1)、高速电机(2)和多个电堆单元(3),所述离心压气机(1)与所述高速电机(2)同轴设置;所述离心压气机(1)通过多个管式扩压器分别与各个所述电堆单元(3)连通;其特征在于:所述电堆单元(3)为高温质子交换膜燃料电池堆;所述电堆单元(3)绕所述高速电机(2)的中心线呈圆周阵列分布;且相邻两所述电堆单元(3)之间、所述电堆单元(3)与所述高速电机(2)之间设有供电堆冷却空气穿过的第一散热腔(4)。2.根据权利要求1所述的高温质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:还包括第一散热片(5),所述第一散热片(5)由多个所述电堆单元(3)向所述第一散热腔(4)延伸形成。3.根据权利要求1所述的高温质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:还包括隔热屏(6),所述隔热屏(6)为圆筒状;所述隔热屏(6)套设于所述高速电机(2)的外周;所述第一散热腔(4)为环形格栅,位于所述隔热屏(6)的外周。4.根据权利要求3所述的高温质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:所述隔热屏(6)与所述高速电机(2)之间具有第二散热腔(7),所述第二散热腔(7)用于供电机冷却空气穿过;所述第二散热腔(7)内设有第二散热片(8),所述第二散热片(8)用于给所述高速电机(2)散热。5.根据权利要求1所述的高温质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:还包括径向涡轮(9),所述径向涡轮(9)与所述高速电机(...

【专利技术属性】
技术研发人员:桂幸民王书昊金东海
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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