專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電池系統(tǒng)，特別是一種燃料電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的以液氫為原料的燃料電池系統(tǒng)包括液氫罐、膨脹裝置、空氣壓縮裝置、燃料電池、蓄電池。液氫經(jīng)膨脹裝置變?yōu)闅鈶B(tài)氫，空氣壓縮裝置產(chǎn)生壓縮空氣，液態(tài)氫與壓縮空氣在燃料電池內(nèi)混合發(fā)電，由蓄電池對(duì)電能進(jìn)行儲(chǔ)存。這種結(jié)構(gòu)的燃料電池系統(tǒng)發(fā)電效率低，運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有熱交換過(guò)程，原料消耗大，成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種在發(fā)電過(guò)程中可進(jìn)熱量交換、提高發(fā)電效率、原料利用率高、節(jié)省能源、成本低的燃料電池系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型的燃料電池系統(tǒng)，包括液氫罐、膨脹裝置、空氣壓縮裝置、燃料電池、蓄電池；所述的膨脹裝置包括一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)、二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)、位于一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)與二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)之間的發(fā)電機(jī)構(gòu)；所述的空氣壓縮裝置包括一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)、二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)、位于一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)與二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)之間的電動(dòng)機(jī)；所述的液氫罐的出口依次與一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)、二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)、第一熱交換器、第二熱交換器、燃料電池相連通，燃料電池與蓄電池相接；所述的第一熱交換器上有空氣進(jìn)口和空氣出口，空氣出口依次與一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)、二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)、第二熱交換器、燃料電池相連通；所述的蓄電池與所述的電動(dòng)機(jī)相接；所述的發(fā)電機(jī)與所述的蓄電池相接。本實(shí)用新型的燃料電池系統(tǒng)，其中所述的液氫罐的出口與發(fā)電機(jī)構(gòu)的冷卻介質(zhì)入口相接，發(fā)電機(jī)構(gòu)的冷卻介質(zhì)出口與二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)的介質(zhì)出口相連通。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，在運(yùn)行過(guò)程中可進(jìn)行兩次熱量交換，能源利用充分， 效率高，成本低。

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示1為液氫罐，10為燃料電池，9為蓄電池。本系統(tǒng)中包括膨脹裝置，膨脹裝置組成如下包括一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)2、二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)4、位于一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)2與二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)4之間的發(fā)電機(jī)構(gòu)3，事實(shí)上本膨脹裝置為二級(jí)渦輪式發(fā)電機(jī)。本裝置中還包括空氣壓縮裝置，空氣壓縮裝置組成如下包括一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu) 5、二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)7、位于一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)5與二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)7之間的電動(dòng)機(jī)6， 事實(shí)上本空氣壓縮機(jī)為二級(jí)渦輪式壓縮機(jī)。[0011]液氫罐1的出口通過(guò)第一閥門(mén)13依次與一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)2、二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)
4、第一熱交換器11、第二熱交換器8、燃料電池10相連通，燃料電池10與蓄電池9相接。第一熱交換器11上有空氣進(jìn)口和空氣出口，空氣出口依次與一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)
5、二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)7、第二熱交換器8、燃料電池10相連通。蓄電池9與電動(dòng)機(jī)6相接；發(fā)電機(jī)3與蓄電池9相接。為了具有良好的冷卻效果，液氫罐1的出口通過(guò)第二閥門(mén)12與發(fā)電機(jī)構(gòu)3的冷卻介質(zhì)入口相接，發(fā)電機(jī)構(gòu)3的冷卻介質(zhì)出口與二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)4的介質(zhì)出口相連通。運(yùn)行時(shí)，液態(tài)氫經(jīng)第一閥門(mén)13和一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)2的入口進(jìn)入一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)2內(nèi)，作功膨脹后再經(jīng)一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)2的出口和二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)4的入口進(jìn)入二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)4內(nèi)二次作功，使發(fā)電機(jī)3運(yùn)行，發(fā)電后進(jìn)入蓄電池9內(nèi)。自二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)4的出口出來(lái)的氫氣進(jìn)入第一熱交換器11內(nèi)，與第一熱交換器11內(nèi)的空氣進(jìn)行充分的熱量交換。自第一熱效換器11出來(lái)的氫氣進(jìn)入第二熱交換器8內(nèi)，自第一熱交換器11 出來(lái)的空氣進(jìn)入一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)5內(nèi)進(jìn)行一級(jí)壓縮，然后進(jìn)入二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)7內(nèi)進(jìn)行二次壓縮，再進(jìn)入第二熱交換器8內(nèi)與氫氣進(jìn)行第二次熱量交換。自第二熱交換器8出來(lái)的氫氣和空氣進(jìn)入燃料電池10內(nèi)充分反應(yīng)產(chǎn)生電能，電能由蓄電池9儲(chǔ)存。其中電動(dòng)機(jī) 6的動(dòng)力來(lái)源于蓄電池9。
權(quán)利要求1.一種燃料電池系統(tǒng)，包括液氫罐(1)、膨脹裝置、空氣壓縮裝置、燃料電池(10)、蓄電池(9)；其特征在于所述的膨脹裝置包括一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)(2)、二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)(4)、位于一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)(2 )與二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)(4)之間的發(fā)電機(jī)構(gòu)(3 )；所述的空氣壓縮裝置包括一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)(5)、二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)(7)、位于一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)(5 )與二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)(7 )之間的電動(dòng)機(jī)(6 )；所述的液氫罐(1)的出口依次與一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)(2)、二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)(4)、第一熱交換器(11)、第二熱交換器(8)、燃料電池(10)相連通，燃料電池(10)與蓄電池(9)相接；所述的第一熱交換器(11)上有空氣進(jìn)口和空氣出口，空氣出口依次與一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)(5)、二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)(7)、第二熱交換器(8)、燃料電池(10)相連通； 所述的蓄電池(9)與所述的電動(dòng)機(jī)(6)相接； 所述的發(fā)電機(jī)(3 )與所述的蓄電池(9 )相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述的液氫罐(1)的出口與發(fā)電機(jī)構(gòu)(3)的冷卻介質(zhì)入口相接，發(fā)電機(jī)構(gòu)(3)的冷卻介質(zhì)出口與二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)(4)的介質(zhì)出口相連通。
專(zhuān)利摘要燃料電池系統(tǒng)，包括液氫罐、膨脹裝置、空氣壓縮裝置、燃料電池、蓄電池；膨脹裝置包括一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)、二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)、位于一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)與二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)之間的發(fā)電機(jī)構(gòu)；空氣壓縮裝置包括一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)、二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)、位于一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)與二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)之間的電動(dòng)機(jī)；液氫罐的出口依次與一級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)、二級(jí)動(dòng)力渦輪機(jī)構(gòu)、第一熱交換器、第二熱交換器、燃料電池相連通，燃料電池與蓄電池相接；第一熱交換器上有空氣進(jìn)口和空氣出口，空氣出口依次與一級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)、二級(jí)渦輪壓縮機(jī)構(gòu)、第二熱交換器、燃料電池相連通；蓄電池與所述的電動(dòng)機(jī)相接；發(fā)電機(jī)與所述的蓄電池相接。具有節(jié)能，效率高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M8/04GK202058810SQ20112012082
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者金慶鎬 申請(qǐng)人:愛(ài)科騰博(大連)科技有限公司