【技术实现步骤摘要】
本技术涉及燃料电池领域，特别涉及一种氢燃料电池及包含其的发电站。
技术介绍
1、新能源汽车从早期的油电混动型，到后来的纯电型，再到现在的电(燃料电池与电池)混动型，这预示着人们将越来越多的关注投向了更加清洁、环保的燃料电池车上。因此吸引了各大车厂及燃料电池界的专业技术人员对燃料电池汽车的研究与开发。
2、氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。最终产生水排出，因此具有节能、环保等优点。
3、传统氢燃料系统发电站所用能源的近三分之二以向大气排放热量的形式浪费掉了。在向最终用户分配电力的过程中会浪费额外的能源。通过捕获和使用原本会浪费的热量，并避免分配损失，热电联供可以实现超过90％的效率，而典型技术(即传统氢燃料电池系统)的效率为50％左右。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的氢燃料电池发电站的热效率较低的缺陷，提供一种氢燃料电池及包含其的发电站。
2、本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
3、一种氢燃料电池，氢燃料电池包括：
4、燃料电池电堆，
5、冷却模块，冷却模块用于冷却燃料电池电堆，冷却模块包括换热器和加热器，换热器和加热器分别设置在冷却液流动的第一支路和第二支路上，
6、当冷却液在第一温度时，燃料电池电堆的冷却液流
7、其中，第一温度不大于第二温度。
8、在本方案中，从燃料电池电堆出来的冷却液，之后分为两种路径，第一种是过加热器到后再进入燃料电池电堆，流经这个路径主要是冬天温度低时，需要加热器把冷却液加热升高后再进入燃料电池电堆，因为进燃料电池电堆的温度需要足够的温度；第二支路是燃料电池电堆运行一段时间后，冷却液从燃料电池电堆流出的温度较高，冷却液经换热器后进入燃料电池电堆，将燃料电池电堆产生的热量经过换热后供其他设备使用，提高了燃料电池的热效率，同时冷却液在不同的温度下对应不同的流动路径，提高了燃料电池的热效率，避免了冷却液的在流动过程中散失热量。
9、较佳地，第二支路还包括热电联供装置和散热器，散热器和热电联供装置分别连接于换热器的第一输出端和第二输出端，
10、当换热器中的冷却液温度达到第三温度时，热电联供装置或散热器工作；当换热器的冷却液温度达到第四温度时，热电联供装置或散热器同时工作；
11、其中，第二温度不大于第三温度，第三温度不大于第四温度。
12、在本方案中，当冷却液的温度处于第三温度时，通过热电联供装置以及散热器可降低冷却液的温度，提高了燃料电池整体的热效率，提高了燃料电池电堆的产生的热量的利用率；当冷却液的温度达到第四温度时，通过热电联供装置和散热器同时工作，快速降低冷却液的温度，并同时将燃料电池电堆产生的热量快速利用，大大提高了燃料电池电堆整体的能量利用效率。
13、较佳地，冷却模块还包括温控阀，第一支路和第二支路的出口连通温控阀的入口，温控阀的第一出口连通燃料电池电堆的入口。
14、在本方案中，在进入燃料电池电堆的冷却液的入口处设置温控阀，实现对燃料电池电堆的冷却液的稳定供应，温控阀通过调节出口流量，确定冷却液在不同温度下的流量，从而更好的满足燃料电池电堆的对冷却液的需求，实现对燃料电池更精确的温度控制，提高系统稳定性并优化能源利用效率。
15、较佳地，冷却模块还包括过滤器，流过散热器的冷却液经过过滤器后流入温控阀。
16、在本方案中，设置过滤器可以过滤冷却液中的杂质和颗粒物，减少散热器以及燃料电池电堆的冷却液在管路流动过程中发生堵塞，使得整个冷却系统保持高效运行；过滤器设置在温控阀的上游，可以防止杂质和颗粒物进入温控阀，确保温控阀的正常工作，从而保证了燃料电池电堆的正常运行，提高了系统的可靠性。
17、较佳地，冷却模块还包括水泵和水壶，
18、冷却液经过换热器的第三出口后依次流过水壶和水泵，水泵的出口连通第一支路和第二支路的入口。
19、在本方案中，水泵使得冷却液以更高的速度流动，冷却液在经过换热器后，一小部分流入水壶，通过增加冷却液的流动速度，可以增强冷却液循环，提高燃料电池电堆的冷却效果；水壶的作用是提供缓冲和冷却液温度稳定性。冷却液的一小部分先进入水壶，通过水壶的接触和蓄热效应，可以平衡和稳定冷却液的温度。这样可以减少温度波动对燃料电池电堆的影响，保持稳定的工作条件。通过引入水泵和水壶，该冷却模块能够增强冷却液循环、提高温度稳定性，并增加能源的回收利用，优化燃料电池系统的性能，提高能源利用效率。
20、较佳地，冷却模块还包括中冷器和氢气换热器，温控阀的第二出口依次连通中冷器和氢气换热器，氢气换热器的出口连通水泵。
21、在本方案中，加入中冷器和氢气换热器的冷却模块提升了冷却效果和热能互补利用，氢气换热器将冷却液中的热量传递至氢气，提高了燃料电池电堆的效率，整体上优化了燃料电池的性能，通过控制温度和提高能量利用效率，系统可以实现更稳定、高效的运行。
22、较佳地，燃料电池电堆的冷却液出口连通水泵。
23、在本方案中，设置水泵，可将燃料电池电堆中的冷却液快速从燃料电池电镀中流出，提高了燃料电池电堆的整体热量流动效率，从而提高了热量从燃料电池电堆冲流出的效率，将流出的热量供给其他设置使用，整体上提高了燃料电池电堆的热效率。
24、较佳地，氢燃料电池还包括第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在燃料电池电堆的入口和出口，第一温度传感器和第二温度传感器分别检测燃料电池电堆的入口和出口处的冷却液的温度；或，
25、氢燃料电池还包括第三温度传感器，第三温度传感器设置在换热器的热电联供装置处，第三温度传感器检测热电联供装置的温度。
26、在本方案中，设置第一温度传感器和第二温度传感器，使得对流入燃料电池电堆的冷却液的温度进行测量，从而对流入流出的冷却液的温度进行精确控制，利用冷却液的流入流出的温度差带出燃料电池电堆产生的热量，并将带出的热量充分利用，使得燃料电池电堆产生的能量可以最大程度的被利用，并提高了对燃料电池电堆的控制精确度；
27、设置第三温度传感器，使得换热器与热电联供装置整体的换热提供依据，使得从冷却液与热电联供装置之间的换热的热量更加精确。
28、一种发电站，发电站包括如上的氢燃料电池。
29、在本方案中，从燃料电池堆出来的冷却液，之后分为两种路径，第一种是过加热器到后再进入燃料电池电堆，流经这个路径主要是冬天温度低时，需要加热器把冷却液加热升高后再进入燃料电池电堆，因为进燃料电池本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氢燃料电池，其特征在于，所述氢燃料电池包括：
2.如权利要求1所述的氢燃料电池，其特征在于，所述第二支路还包括热电联供装置和散热器，所述散热器和所述热电联供装置分别连接于所述换热器的第一输出端和第二输出端，
3.如权利要求2所述的氢燃料电池，其特征在于，所述冷却模块还包括温控阀，所述第一支路和所述第二支路的出口连通所述温控阀的入口，所述温控阀的第一出口连通所述燃料电池电堆的入口。
4.如权利要求3所述的氢燃料电池，其特征在于，所述冷却模块还包括过滤器，流过所述散热器的冷却液经过所述过滤器后流入所述温控阀。
5.如权利要求3所述的氢燃料电池，其特征在于，所述冷却模块还包括水泵和水壶，
6.如权利要求5所述的氢燃料电池，其特征在于，所述冷却模块还包括中冷器和氢气换热器，所述温控阀的第二出口依次连通所述中冷器和所述氢气换热器，所述氢气换热器的出口连通所述水泵。
7.如权利要求5所述的氢燃料电池，其特征在于，所述燃料电池电堆的冷却液出口连通所述水泵。
8.如权利要求1所述的氢燃料电池，其特征在于，
9.一种发电站，其特征在于，所述发电站包括如权利要求1-8中任一项所述的氢燃料电池。
10.如权利要求9所述的发电站，其特征在于，所述发电站还包括集装箱，所述氢燃料电池设置在所述发电站内，至少两个所述氢燃料电池并列式设置；和/或，
...【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池，其特征在于，所述氢燃料电池包括：
2.如权利要求1所述的氢燃料电池，其特征在于，所述第二支路还包括热电联供装置和散热器，所述散热器和所述热电联供装置分别连接于所述换热器的第一输出端和第二输出端，
3.如权利要求2所述的氢燃料电池，其特征在于，所述冷却模块还包括温控阀，所述第一支路和所述第二支路的出口连通所述温控阀的入口，所述温控阀的第一出口连通所述燃料电池电堆的入口。
4.如权利要求3所述的氢燃料电池，其特征在于，所述冷却模块还包括过滤器，流过所述散热器的冷却液经过所述过滤器后流入所述温控阀。
5.如权利要求3所述的氢燃料电池，其特征在于，所述冷却模块还包括水泵和水壶，
6.如权利要求5所述的氢燃料电池，其特征在于，所述冷却模块还包括中冷器和氢气换热...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗慧，娄佳琦，敬威，任正新，
申请(专利权)人：江苏清能新能源技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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