一种宽域能量回收燃料电池系统及执行方式技术方案

技术编号:40081720 阅读:17 留言:0更新日期:2024-01-23 14:49
本发明专利技术提供了一种宽域能量回收燃料电池系统及执行方式,涉及回收燃料电池技术领域,包括:含湿利用及能量回收空气供应子系统、燃料供应子系统、热管理子系统;所述含湿利用及能量回收空气供应子系统用于向燃料电池的电堆阴极供气、阴极排气能量回收及分离水利用;所述燃料供应子系统向所述燃料电池的电堆提供氢气;所述热管理子系统用于对所述燃料电池的电堆进行散热。本发明专利技术有效提升阴极排气能量利用率,具有较高的工作自由度与能量回收度,提高燃料电池系统效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及回收燃料电池,具体而言,涉及一种宽域能量回收燃料电池系统及执行方式


技术介绍

1、质子交换膜燃料电池系统是一种高效、清洁、安全的供能系统,燃料电池系统基本组成包括空气供应系统、燃料供应系统以及能量管理系统。其中,空气供应系统提供的空气与燃料供应系统提供的氢气在燃料电池中以质子交换的方式实现电化学反应,从而向外界负载提供电能。空气供应系统中的空气压缩机由电机驱动,是向燃料电池阴极供气的核心部件。当电堆在不同工况点运行时,向外输出功率发生变化,因此,通过调节空气压缩机的运行工况点,可以实现电堆阴极供气的压力要求和流量要求,从而保证电堆安全运行和稳定供能。

2、燃料电池电堆阴极压力和所需空气量与电堆的输出功率呈正相关,当燃料电池输出功率的较高时,空气压缩机的实际耗功不断增加,系统效率和净输出功率明显下降。为了提高系统效率,将径流涡轮与电驱空气压缩机同轴连接,当阴极排气经过径流涡轮时,阴极排气向外膨胀做功,所回收的能量可以通过机械轴传递给空气压缩机,从而补偿空气压缩机的部分功耗。涡轮能量可显著降低空气压缩机的寄生功耗,保证燃料电池系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种宽域能量回收燃料电池系统,其特征在于,包括:含湿利用及能量回收空气供应子系统、燃料供应子系统、热管理子系统;

2.根据权利要求1所述的宽域能量回收燃料电池系统,其特征在于,所述含湿利用及能量回收空气供应子系统包括电机、第一空气压缩机、中冷器、加湿器、第一气液分离器、第二气液分离器、可调喷嘴涡轮、第二空气压缩机。

3.根据权利要求2所述的宽域能量回收燃料电池系统,其特征在于,所述第一空气压缩机由所述电机驱动,所述第一空气压缩机进口端上游包括第一进气路和第二进气路,所述第一进气路与所述第二空气压缩机出口连接,所述第二进气路与大气连接,所述第一空气压缩机出口端与...

【技术特征摘要】

1.一种宽域能量回收燃料电池系统,其特征在于,包括:含湿利用及能量回收空气供应子系统、燃料供应子系统、热管理子系统;

2.根据权利要求1所述的宽域能量回收燃料电池系统,其特征在于,所述含湿利用及能量回收空气供应子系统包括电机、第一空气压缩机、中冷器、加湿器、第一气液分离器、第二气液分离器、可调喷嘴涡轮、第二空气压缩机。

3.根据权利要求2所述的宽域能量回收燃料电池系统,其特征在于,所述第一空气压缩机由所述电机驱动,所述第一空气压缩机进口端上游包括第一进气路和第二进气路,所述第一进气路与所述第二空气压缩机出口连接,所述第二进气路与大气连接,所述第一空气压缩机出口端与所述中冷器的热端进口连接。

4.根据权利要求3所述的宽域能量回收燃料电池系统,其特征在于,所述中冷器热端出口与加湿器进口连接,所述加湿器出口与燃料电池阴极流道进口连接;

5.根据权利要求4所述的宽域能量回收燃料电池系统,其特征在于,所述可调喷嘴涡轮出口与第二气液分离器进口之间的连接管路还设有旁通管路,所述连接管路与旁通管路上设有调节装置。

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:祁明旭魏久轩张虹
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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