[发明专利]一种氢燃料电池独立电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及清洁能源领域，具体地，涉及一种氢燃料电池独立电源系统。

背景技术

在清洁能源领域，便携式氢燃料电池电源系统，是使用储氢装置中的氢气经由燃料电池，与空气中的氧气发生电化学反应后释放出电能，从而驱动用电器的便携式UPS备用电源技术。

氢燃料电池电源系统，相对一般便携式UPS备用电源而言（比如：蓄电池的电量有限、且充电时间很长，燃油发电机则噪声污染、环境污染都很大），氢燃料电池电源系统具有清洁环保、功率输出较大、噪声较小等优点。

但是，现有技术中的氢燃料电池电源系统，设计不够合理，散热、加湿等问题没有得到很好解决，导致热辐射大，比功率较低，气源单一，一味依赖气瓶供气会丧失便携特性。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在结构不合理、散热性能差、加湿性能差、热辐射大、比功率低、气源单一与携带不方便等缺陷。 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种氢燃料电池独立电源系统，以实现结构合理、热辐射小、比功率高、气源多、操作方便的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种氢燃料电池独立电源系统，包括具有前面门板和背面封板的封闭式壳体，设置在前面门板上的显示器，以及配合安装在所述封闭式壳体内部的三层金属框架；

在所述三层金属框架的底层，安装有氢燃料电池电堆、储氢瓶、以及用于氢燃料电池电堆散热的散热风扇；

在所述三层金属框架的中间层，安装有逆变器与气路控制元件，所述逆变器与气路控制元件电连接；

在所述三层金属框架的上层，安装有DC/DC转换器、控制器、以及用于向控制器供电的蓄电池；所述蓄电池，分别与逆变器、DC/DC转换器及控制器电连接；所述控制器，分别与显示器、散热风扇及气路控制元件电连接。

进一步地，所述氢燃料电池电堆采用自加湿结构；在所述氢燃料电池电堆中，膜电极采用具有排水或保水功能的多网络结构，电堆冷却空气流道与反应空气流道分离。

进一步地，在所述三层金属框架的底层，还设有用于固定储氢瓶的储氢瓶固定装置、以及用于压紧及拆卸储氢瓶的拆卸门，所述拆卸门与背面封板平齐、且位于背面封板的下方。

进一步地，在所述三层金属框架的中间层，在气路控制元件的侧面设有储气瓶充气装置，所述储气瓶控制装置与气路控制元件连接。

进一步地，所述气路控制元件，包括用于控制储气瓶开关的氢气开关，用于自动转换向氢燃料电池电堆提供氢燃料的储气瓶的储气瓶转换开关，以及用于预警的预警开关。

进一步地，在所述封闭式壳体的侧面，设有用于外接气源的充气接口；所述充气接口与储气瓶充气装置连通。

进一步地，所述气路控制元件，还包括用于切换储氢瓶与外接气源的自动切换开关，所述自动切换开关，分别与充气接口及储气瓶转换开关连接。

进一步地，在所述封闭式壳体的侧面，对称地设有一对把手。

进一步地，在所述封闭式壳体的背面封板上，设有DC输出接口、逆变器电源插孔与AC输出接口，逆变器电源插孔与背面封板贴平；所述DC输出接口与DC/DC转换器和/或蓄电池电连接，所述AC输出接口及逆变器电源插孔与逆变器电连接。

进一步地，在所述封闭式壳体的底部四角，对称地安装有四个具有刹车功能的万向脚轮。

本发明各实施例的氢燃料电池独立电源系统，由于氢燃料电池电堆采用自加湿结构，配有外接气源与储氢瓶；在该氢燃料电池电堆中，膜电极采用具有排水或保水功能的多网络结构，电堆冷却空气流道与反应空气流道分离；从而可以克服现有技术中结构不合理、热辐射大、比功率低、气源单一与携带不方便的缺陷，以实现结构合理、热辐射小、比功率高、气源多、操作方便的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明氢燃料电池独立电源系统的正向外部结构示意图；

图2为根据本发明氢燃料电池独立电源系统的正向内部结构示意图；