【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氢电，特别是指一种面向超高质量储氢密度的多固态储氢材料耦合的氢电系统。
技术介绍
1、为了解决目前高压气态储氢系统的低质量体积储氢密度的问题，国内外积极开发了基于固态储氢材料的储氢系统。在众多储氢材料中，主要分为金属氢化物和复合氢化物两种，其中，比较多的储氢材料既可以通过热解来释放氢气，也可以通过水解来释放氢气。
2、通过热解来释放氢气一般要求储氢材料可以反复的充放氢，也就是说是一种的可逆储放氢过程。目前比较成熟的储氢材料包括：fe-ti合金、la-ni合金、mgh2等，产业化的重点还是主要集中在储氢密度相对较低的前两者，即质量储氢密度在3％以下。虽然金属氢化物在放氢和储存反应方面的可逆性很好，但由于在高温下(100℃以上)运行，放氢需要连续的供热，在实际应用中存在困难。此外，这种在高温下运行的固态储氢系统的开发也正在进行中。
3、通过水解制氢材料属于不可逆储氢材料，它通过水解反应，释放氢气，适合在用氢现场制氢。水解制氢具有如下优势：1)质量储氢密度和体积储氢密度均较高，如nabh4、libh4、mg(bh4)2、mgh2等体系理论质量储氢密度最高可达30％左右，同时这类材料的体积储氢密度也高于商用的高压储氢；2)水解制氢是自发的放热反应，在常温常压下进行，制氢装置相对简单；3)水解制氢材料容易保存，相对安全，便于存储和运输；4)反应副产物基本无毒无害，符合绿色化学的要求。
4、虽然为了实现固态储氢材料的正常工作，可以在储存系统中安装氢燃烧装置，或安装热交换器，以改善其供热。在这
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种面向超高质量储氢密度的多固态储氢材料耦合的氢电系统，以减少运行固态氢系统所需的热量和提高重量存储能力。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：
3、一种面向超高质量储氢密度的多固态储氢材料耦合的氢电系统，包括固态储氢系统，所述固态储氢系统内设有燃料电池电堆和至少一个模块化固态储氢单元，其中：
4、所述模块化固态储氢单元包括第一储氢单元和插设在所述第一储氢单元中的第二储氢单元，所述第一储氢单元为固态储氢材料热解单元，所述第二储氢单元为固态储氢材料水解单元；
5、所述第一储氢单元的出氢口和所述第二储氢单元的出氢口通过管路汇流后经第三储氢单元连接至所述燃料电池电堆的进氢口；
6、所述燃料电池电堆的阳极尾气口通过管路经阳极尾气循环泵连接至所述第二储氢单元的进水口；
7、所述固态储氢系统内在所述燃料电池电堆和模块化固态储氢单元之间设有燃料电池阴极散热风扇。
8、进一步的，所述第一储氢单元的出氢口和所述第二储氢单元的出氢口对应的管路上均设有单向阀；
9、和/或，所述第三储氢单元的进氢管路上设有第一电磁阀。
10、进一步的，所述第三储氢单元的出氢管路上设有第二电磁阀；
11、和/或，所述第三储氢单元的出氢管路上设有过滤器和稳压阀。
12、进一步的，所述燃料电池电堆的阳极尾气口和所述阳极尾气循环泵之间的管路上设有尾排电磁阀。
13、进一步的，所述固态储氢系统上在所述燃料电池电堆远离所述燃料电池阴极散热风扇的一侧设有可调进风口。
14、进一步的，所述固态储氢系统上在所述模块化固态储氢单元远离所述燃料电池阴极散热风扇的一侧设有可调出风口。
15、进一步的，所述固态储氢系统上设有充氢口，所述充氢口经管路连接第一储氢单元充氢口。
16、进一步的，所述第一储氢单元中的储氢材料为fe-ti合金、la-ni合金、nh3bh3、alh3或mgh2；
17、和/或，所述第二储氢单元中的储氢材料为naalh4、nabh4、mg(bh4)2或lih。
18、进一步的，所述第一储氢单元的边缘设有若干沿轴向方向延伸的散热凸肋；
19、和/或，所述第二储氢单元为柱状。
20、本专利技术具有以下有益效果：
21、本专利技术提出了一种面向超高质量储氢密度的多固态储氢材料耦合的氢电系统解决方案，利用目前固态储氢材料体系本身的优势，采用耦合的方法，来实现固态储氢材料热解产氢、水解产氢、以及燃料电池发电系统三者一体化设计，实现水、热、电三者高效利用和释放，实现超高能量密度的氢电系统解决方案。
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1.一种面向超高质量储氢密度的多固态储氢材料耦合的氢电系统，其特征在于，包括固态储氢系统，所述固态储氢系统内设有燃料电池电堆和至少一个模块化固态储氢单元，其中：
2.根据权利要求1所述的氢电系统，其特征在于，所述第一储氢单元的出氢口和所述第二储氢单元的出氢口对应的管路上均设有单向阀；
3.根据权利要求2所述的氢电系统，其特征在于，所述第三储氢单元的出氢管路上设有第二电磁阀；
4.根据权利要求1所述的氢电系统，其特征在于，所述燃料电池电堆的阳极尾气口和所述阳极尾气循环泵之间的管路上设有尾排电磁阀。
5.根据权利要求1所述的氢电系统，其特征在于，所述固态储氢系统上在所述燃料电池电堆远离所述燃料电池阴极散热风扇的一侧设有可调进风口。
6.根据权利要求5所述的氢电系统，其特征在于，所述固态储氢系统上在所述模块化固态储氢单元远离所述燃料电池阴极散热风扇的一侧设有可调出风口。
7.根据权利要求1所述的氢电系统，其特征在于，所述固态储氢系统上设有充氢口，所述充氢口经管路连接第一储氢单元充氢口。
8.根据权利要求
9.根据权利要求1所述的氢电系统，其特征在于，所述第一储氢单元的边缘设有若干沿轴向方向延伸的散热凸肋；
...【技术特征摘要】
1.一种面向超高质量储氢密度的多固态储氢材料耦合的氢电系统，其特征在于，包括固态储氢系统，所述固态储氢系统内设有燃料电池电堆和至少一个模块化固态储氢单元，其中：
2.根据权利要求1所述的氢电系统，其特征在于，所述第一储氢单元的出氢口和所述第二储氢单元的出氢口对应的管路上均设有单向阀；
3.根据权利要求2所述的氢电系统，其特征在于，所述第三储氢单元的出氢管路上设有第二电磁阀；
4.根据权利要求1所述的氢电系统，其特征在于，所述燃料电池电堆的阳极尾气口和所述阳极尾气循环泵之间的管路上设有尾排电磁阀。
5.根据权利要求1所述的氢电系统，其特征在于，所述固态储氢系统上在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王江涛，王江锋，李江南，李发家，张焱，甘子钊，
申请(专利权)人：北京京豚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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