[发明专利]燃料电池混合动力系统

权利要求书

1.一种燃料电池混合动力系统，其包括：

包括压缩单元和膨胀单元的热机，所述压缩单元用于对包含空气在内的氧化剂补给气体进行压缩，所述膨胀单元用于使氧化剂补给气体膨胀以产生机械能；

包括阳极、阴极和催化燃烧室的燃料电池，所述阳极用于接收燃料气体，所述阴极用于接收氧化剂补给气体，所述催化燃烧室用于对从所述阳极排出的阳极废气中的未反应燃料气体进行燃烧以加热氧化剂补给气体；

第一热交换机，其用于使从所述压缩单元释放的氧化剂补给气体与从所述阴极排出的阴极废气进行热交换；以及

第二热交换机，其用于使从所述第一热交换机释放的氧化剂补给气体与从所述催化燃烧室释放的氧化剂补给气体进行热交换，

其中，将从所述第二热交换机释放的氧化剂补给气体经由所述膨胀单元提供至所述催化燃烧室中，并且将从所述催化燃烧室释放的氧化剂补给气体经由所述第二热交换机提供至所述阴极中。

2.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力系统，其中，所述第一热交换机包括第一内部热交换机和第一外部热交换机，所述第一内部热交换机提供在构成所述燃料电池的电堆模块内部，所述第一外部热交换机提供在所述电堆模块外部。

3.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力系统，其中，从用于提供氧化剂补给气体的气源将氧化剂补给气体提供至所述压缩单元和所述催化燃烧室。

4.根据权利要求3所述的燃料电池混合动力系统，还包括第一调节阀，其用于调节从所述气源提供至所述催化燃烧室的氧化剂补给气体的流速。

5.根据权利要求3所述的燃料电池混合动力系统，还包括燃烧器，其用于对从所述气源提供至所述催化燃烧室的氧化剂补给气体进行加热。

6.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力系统，其中，从用于提供氧化剂补给气体的气源将氧化剂补给气体提供至所述压缩单元和从所述催化燃烧室释放的氧化剂补给气体。

7.根据权利要求6所述的燃料电池混合动力系统，还包括第二调节阀，其用于调节从所述气源提供至从所述催化燃烧室释放的氧化剂补给气体的氧化剂补给气体的流速。

8.根据权利要求3或6所述的燃料电池混合动力系统，还包括第三调节阀，其用于调节从所述气源提供至所述压缩单元的氧化剂补给气体的流速。

9.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力系统，还包括有机朗肯循环装置，其包括：

第三热交换机，其用于使从所述第一热交换机释放的阴极废气与工作流体进行热交换以加热工作流体；

膨胀涡轮，其用于使经过所述第三热交换机加热的工作流体膨胀以产生机械能；

冷凝器，其用于冷凝从所述膨胀涡轮释放的工作流体；以及

泵体，其强制传送从所述冷凝器释放的工作流体。

10.根据权利要求9所述的燃料电池混合动力系统，其中，所述有机朗肯循环装置还包括第四热交换机，其用于使从所述泵体释放的工作流体与从所述膨胀涡轮释放的工作流体进行热交换。