本實(shí)用新型涉及備用電源領(lǐng)域，具體而言是一種通信基站燃料電池裝置。

背景技術(shù)：

通信基站備用電源穩(wěn)定可靠的運(yùn)行是整個(gè)通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，因此，通信基站電源的配置必須合理、規(guī)范。通信設(shè)備直流負(fù)荷的容量直接影響到通信電源直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是最重要的設(shè)計(jì)依據(jù)，它的準(zhǔn)確程度將直接影響到電源系統(tǒng)的可靠性。由于移動(dòng)基站的數(shù)量眾多,這種影響在電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中則更加顯著。移動(dòng)基站具有數(shù)量眾多、站址分散的特點(diǎn)，同時(shí)許多基站的交流供電不穩(wěn)定，如存在季節(jié)性的停電、電壓波動(dòng)大等因素，使用基站電源的維護(hù)任務(wù)十分繁重。因此，要求基站電源的設(shè)計(jì)必須考慮到這些因素。在直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，既要使電源設(shè)備保證一定的冗余量，在基站停電時(shí)能夠?yàn)榛緝?nèi)通信設(shè)備維持一定的供電時(shí)間，又要充分考慮到建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，而不是一味地增大電源設(shè)備的容量配置。

目前，我國(guó)的通訊基站備用電源主要使用鉛酸電池，其壽命一般只有3—5年，一個(gè)小型基站就需要1.5噸的鉛酸電池，且極易造成鉛污染，同時(shí)鉛酸蓄電池一般僅能維持通訊基站2小時(shí)左右供電。

通訊基站燃料電池備用電源具有無污染、體積小、效能高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。燃料電池備用電源可使用15—20年，整過重量也不過380公斤左右，其反應(yīng)物就是純凈無暇的水，完全無污染，而燃料電池則能在6個(gè)儲(chǔ)氫罐的持續(xù)供氣下，支持移動(dòng)通訊基站連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)48個(gè)小時(shí)。因此，通訊基站用燃料電池備用電源是目前我國(guó)通信基站備用電源領(lǐng)域重點(diǎn)研發(fā)的方向之一。通訊基站燃料電池備用電源的研發(fā)使用標(biāo)志著我國(guó)燃料電池工業(yè)化應(yīng)用已正式起步，同時(shí)也是我國(guó)通訊領(lǐng)域走向綠色低碳的重要標(biāo)志。研發(fā)一種具有經(jīng)濟(jì)性、無污染、體積小、效能高、壽命長(zhǎng)的穩(wěn)定可靠的通訊基站備用電源，勢(shì)在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種新的通信基站燃料電池裝置，通過將關(guān)鍵燃料電池、燃料電池總控系統(tǒng)、氫氣供給系統(tǒng)等結(jié)合，與移動(dòng)基站電源端口相匹配，為通信基站設(shè)備應(yīng)急供電，實(shí)現(xiàn)通訊服務(wù)的不中斷；通訊基站燃料電池備用電源具有無污染、體積小效能高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是：一種通信基站燃料電池裝置，包括下箱體、上箱體、燃料電池、控制箱一、控制箱二、管路及部件、氫氣瓶和散熱孔；

其中，上箱體和下箱體上下相連，控制箱一、控制箱二和燃料電池布置在上箱體內(nèi)，氫氣瓶、管路及部件布置在下箱體內(nèi)，散熱孔分布在上箱體側(cè)壁上。

進(jìn)一步的，所述氫氣瓶分成2組，每組3瓶；

進(jìn)一步的，所述管路及部件包括電磁閥、減壓閥和檢測(cè)傳感器；

進(jìn)一步的，所述控制箱一設(shè)置有無線發(fā)射裝置，可以將信號(hào)以無線方式傳遞給監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；

進(jìn)一步的，所述控制箱二設(shè)置有人機(jī)界面，采用觸摸屏方便人機(jī)交互和操作。

本實(shí)用新型的工作原理和過程在于：氫氧燃料電池工作時(shí)，向氫電極供應(yīng)氫氣，同時(shí)向氧電極供應(yīng)氧氣，氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質(zhì)生成水，這時(shí)在氫電極上有多余的電子而帶負(fù)電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，這一類似于燃燒的反應(yīng)過程就能連續(xù)進(jìn)行。工作時(shí)向負(fù)極供給燃料氫，向正極供給氧化劑氧氣，氫在負(fù)極上的催化劑的作用下分解成正離子H+和電子e-，氫離子進(jìn)入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極，用電的負(fù)載就接在外部電路中，在正極上，氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達(dá)正極上的電子形成水，這正是水的電解反應(yīng)的逆過程，氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的裝置，氫氧燃料電池的反應(yīng)物都在電池外部，它只是提供一個(gè)反應(yīng)的容器，氫氣和氧氣都可以由電池外提供。

燃料電池的運(yùn)行需要一系列輔助設(shè)備與之共同構(gòu)成燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，即它必須和燃料共給與循環(huán)系統(tǒng)、氧化劑供給系統(tǒng)、水/熱管理系統(tǒng)和一個(gè)能使上述各系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作的控制系統(tǒng)組成為燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，才能對(duì)外輸出功率。系統(tǒng)一般由燃料電池、氫氣瓶、空氣供給、水熱管理系和控制箱等構(gòu)成。燃料電池是系統(tǒng)的核心，承擔(dān)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的任務(wù)；氫氣瓶的任務(wù)是向燃料電池堆提供正常工作所需的氫氣；空氣供給提供燃料電池正常工作所需的空氣；水熱管理系統(tǒng)能夠保證燃料電池堆所需空氣、氫氣的溫度和濕度，保證電池在正常溫度、濕度下工作；控制系統(tǒng)通過傳感器檢測(cè)的信號(hào)，利用一定的控制策略保證系統(tǒng)正常工作。

由以上本實(shí)用新型的技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的產(chǎn)品相比，其具有以下優(yōu)勢(shì)和有益的效果：

1、本實(shí)用新型的產(chǎn)品可使用10年以上，整過重量幾百公斤左右，其反應(yīng)物就是純凈無暇的水，完全無污染，具有無污染、體積小、效能高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

2、本實(shí)用新型將關(guān)鍵燃料電池、燃料電池總控系統(tǒng)、氫氣供給系統(tǒng)等結(jié)合，與移動(dòng)基站電源端口相匹配，為通信基站設(shè)備應(yīng)急供電，實(shí)現(xiàn)通訊服務(wù)的不中斷，產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔美觀，并且拆卸、維修和更換極為方便，操作便利，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的一種通信基站燃料電池裝置的實(shí)施例的正面內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，其中：

1-下箱體，2-上箱體，6-管路及部件，8-散熱孔；

圖2是本實(shí)用新型的一種通信基站燃料電池裝置的實(shí)施例的左側(cè)示意圖，其中：

3-燃料電池，4-控制箱一，5-控制箱二，7-氫氣瓶；

圖3是本實(shí)用新型的一種通信基站燃料電池裝置的實(shí)施例的立體示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型；

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，一種通信基站燃料電池裝置，包括：下箱體1、上箱體2、燃料電池3、控制箱一4、控制箱二5、管路及部件6、氫氣瓶7和散熱孔8；

其中，上箱體2和下箱體1上下相連，控制箱一4、控制箱二5和燃料電池3布置在上箱體2內(nèi)，氫氣瓶7、管路及部件6布置在下箱體1內(nèi)，散熱孔8分布在上箱體2側(cè)壁上。

進(jìn)一步的，所述氫氣瓶7分成2組，每組3瓶；

進(jìn)一步的，所述管路及部件6包括電磁閥、減壓閥和檢測(cè)傳感器；

進(jìn)一步的，所述控制箱一4設(shè)置有無線發(fā)射裝置，可以將信號(hào)以無線方式傳遞給監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；

進(jìn)一步的，所述控制箱二5設(shè)置有人機(jī)界面，采用觸摸屏方便人機(jī)交互和操作；

本實(shí)用新型的工作原理和過程在于：氫氧燃料電池工作時(shí)，向氫電極供應(yīng)氫氣，同時(shí)向氧電極供應(yīng)氧氣，氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質(zhì)生成水，這時(shí)在氫電極上有多余的電子而帶負(fù)電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，這一類似于燃燒的反應(yīng)過程就能連續(xù)進(jìn)行。工作時(shí)向負(fù)極供給燃料氫，向正極供給氧化劑氧氣，氫在負(fù)極上的催化劑的作用下分解成正離子H+和電子e-，氫離子進(jìn)入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極，用電的負(fù)載就接在外部電路中，在正極上，氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達(dá)正極上的電子形成水，這正是水的電解反應(yīng)的逆過程，氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的裝置，氫氧燃料電池的反應(yīng)物都在電池外部，它只是提供一個(gè)反應(yīng)的容器，氫氣和氧氣都可以由電池外提供。

燃料電池的運(yùn)行需要一系列輔助設(shè)備與之共同構(gòu)成燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，即它必須和燃料共給與循環(huán)系統(tǒng)、氧化劑供給系統(tǒng)、水/熱管理系統(tǒng)和一個(gè)能使上述各系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作的控制系統(tǒng)組成為燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，才能對(duì)外輸出功率。系統(tǒng)一般由燃料電池、氫氣瓶、空氣供給、水熱管理系和控制箱等構(gòu)成。燃料電池是系統(tǒng)的核心，承擔(dān)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的任務(wù)；氫氣瓶的任務(wù)是向燃料電池堆提供正常工作所需的氫氣；空氣供給提供燃料電池正常工作所需的空氣；水熱管理系統(tǒng)能夠保證燃料電池堆所需空氣、氫氣的溫度和濕度，保證電池在正常溫度、濕度下工作；控制系統(tǒng)通過傳感器檢測(cè)的信號(hào)，利用一定的控制策略保證系統(tǒng)正常工作。

本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)基于移動(dòng)基站的通信電源穩(wěn)定可靠的運(yùn)行是整個(gè)通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，因此，通信電源的配置必須科學(xué)、合理、規(guī)范。通信設(shè)備直流負(fù)荷的容量直接影響到通信電源直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是最重要的設(shè)計(jì)依據(jù)。移動(dòng)基站具有數(shù)量眾多、站址分散的特點(diǎn)，同時(shí)，許多基站的交流供電不穩(wěn)定，如存在季節(jié)性的停電、電壓波動(dòng)大等因素，使用權(quán)基站電源的維護(hù)任務(wù)十分繁重。因此，要求基站電源的設(shè)計(jì)必須考慮到這些因素。在直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，既要使電源設(shè)備保證一定的冗余量，在基站停電時(shí)能夠?yàn)榛緝?nèi)通信設(shè)備維持一定的供電時(shí)間，又要充分考慮到建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性,而不是一味地增大電源設(shè)備的容量配置。

本實(shí)用新型的燃料電池裝置備用電源可使用多年，整過重量也不過幾百公斤左右，其反應(yīng)物就是純凈無暇的水，完全無污染，而燃料電池則能在6個(gè)儲(chǔ)氫罐的持續(xù)供氣下，支持移動(dòng)通訊基站連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)48個(gè)小時(shí)，本實(shí)施例通過將關(guān)鍵燃料電池、燃料電池總控系統(tǒng)、氫氣供給系統(tǒng)等結(jié)合，與移動(dòng)基站電源端口相匹配，為通信基站設(shè)備應(yīng)急供電，實(shí)現(xiàn)通訊服務(wù)的不中斷；通訊基站燃料電池備用電源具有無污染、體積小、效能高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

以上說明書文字與附圖僅為對(duì)本實(shí)用新型的解釋和說明，不以任何形式對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限制和限定，本實(shí)用新型的范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，一切不超出本實(shí)用新型宗旨的顯而易見的修改、變換和替代方案均在本實(shí)用新型范圍內(nèi)。