[发明专利]具有多层燃料电池的功率发生器

权利要求书

1.一种功率发生器，包括：

氢源(105)，包括在容器(110)中的产氢燃料；

耦合至所述容器的支撑结构(115)，所述支撑结构(115)包括 多个呈多层堆叠关系的板(120、125、130、135、140、145)，其中 所述板通过内圆柱(150)和通过外环状结构(155)耦合起来，以提 供具有交替的燃料电池(166，168，170)和透水蒸汽不透氢膜的折 叠状结构横截面，

每一燃料电池具有阴极、质子交换膜和位于氢源与周围物之间的 阳极，其中每一层中的阳极和阴极电耦合，各层电耦合 (180，410，415，420，425)以提供所需的电压或电流，并且各层通过中 心圆柱串联或并联电耦合；

其中，堆中每一层包含多个燃料电池 (510，515，520，525，530，640，645，650)，其中堆的第一层每个燃料电 池的阴极暴露至周围物，以及堆的第二层层中每个燃料电池的阳极暴 露至来自氢源的氢；

其中，可增加层以增大功率输出，也可移除层以减小功率输出；

其中支撑结构和环状结构耦合到所述容器以允许周围物流至多 层中的多个燃料电池的阴极侧，所述内圆柱允许从产氢燃料产生的氢 流至多层中的多个燃料电池的阳极侧。

2.根据权利要求1的功率发生器，其中透水蒸汽不透氢膜(620， 625，630)暴露至周围物。

3.根据权利要求1的功率发生器，其中，层内燃料电池通过串 联或并联电耦合。

4.根据权利要求1的功率发生器，其中，燃料电池的各层在中 心圆柱(150，145)处具有接触点(180，555，540)。

5.根据权利要求1的功率发生器，其中，支撑结构(115)与所述 燃料电池电隔离，其中，所述支撑结构提供连接多个折叠形状的板和 交替设置的板中的燃料电池的中心圆柱(150，145)，作为连接不同 板的燃料电池的电导线(180，410，415，420，425)的管道。

6.根据权利要求1的功率发生器，进一步包括：

设置于氢源(105)和燃料电池(166，168，170)之间的压力调 节阀(188，182，186，184)，其中所述压力调节阀包括设置在产氢 燃料第一侧的压力响应柔性隔板(184)，和连接板阀(188)用于设 置在所述支撑结构的第一板(120)上的活塞(186)。

7.根据权利要求1的功率发生器，还包括：

设置于产氢燃料(105)和燃料电池之间的压力调节阀(188，182， 186，184)。

8.一种在多个燃料电池层功率发生器(100，500)中电配置燃 料电池(510，515，520，525，530)以提供不同功率输出的方法， 该方法包括：

在层内串联和/或并联电耦合多个燃料电池；和

串联和/或并联电耦合各层以获得所需的电特性，各层通过中心 圆柱串联和/或并联电耦合；

其中所述功率发生器包括：

氢源，包括在容器中的产氢燃料；

耦合至所述容器的支撑结构，所述支撑结构包括形成多层堆 叠燃料电池的多个板，其中所述板通过内圆柱和通过外环状结构耦合 起来，以提供具有交替的燃料电池和透水蒸汽不透氢膜的折叠状结构 横截面；

每一燃料电池具有阴极、质子交换膜和位于氢源与周围物之 间的阳极；

内圆柱与燃料电池的每层电接触，并配置成提供来自氢源的 氢给各层燃料电池；

其中，可增加层以增大功率输出，也可移除层以减小功率输出。