[发明专利]用于运输相关辅助动力装置的熔融金属阳极固体氧化物燃料电池

权利要求书

1.一种车辆动力系统，其包括：

动力装置；和

辅助动力装置，其包括：

容器；

模块化组件，其设置在所述容器中，所述模块化组件包括：

熔融金属阳极固体氧化物燃料电池，其包含：

多个半电池，每个半电池包括阴极和固体电解质；和

包含熔融金属和螯合剂的阳极浴，其中所述半电池至少部分地浸没在所述浴中，并且其中在所述辅助动力装置运行时，含氧反应物流过所述半电池以与所述浴中的熔融金属和含燃料反应物的至少一种发生电化学反应；

嵌套在所述容器内并与所述燃料电池进行热协作的炉子，使得在所述炉子运行时，所述浴中的熔融金属保持基本上熔融金属状态；

穿孔盖，其中限定了多个孔，使得所述穿孔盖中限定的每个孔接收相应的一个半电池，使得所述穿孔盖和所述多个半电池一起限定了模块组件，所述穿孔盖与所述容器协作，使得所述半电池可拆卸地接收在其中；

设置在所述辅助动力装置内的至少一个密封件，以确保在所述容器内的浴基本上完全流体隔离；

惰性气体环境，其位于熔融金属阳极表面上方的小体积空间和盖的内表面之间；和

与所述燃料电池协作的电路，使得由所述燃料电池产生的电流可以通过所述电路输送到车辆负载。

2.根据权利要求1所述的车辆动力系统，其中所述熔融金属选自锡、锑、铋、锡和它们的组合。

3.根据权利要求1所述的车辆动力系统，其中所述炉子设置在所述容器和所述燃料电池之间。

4.根据权利要求3所述的车辆动力系统，还包括热绝缘体，其设置在邻近所述容器的表面，以减小所述浴和邻近所述辅助动力装置的周围环境之间的热连通。

5.根据权利要求1所述的车辆动力系统，其中每个半电池的所述阴极和电解质限定了细长管状结构，在其浸没在所述浴中的远端具有闭合，在其近端内限定没有浸没在所述浴中但与所述含氧反应物流体协作的孔。

6.根据权利要求5所述的车辆动力系统，其中所述细长管状结构限定邻近所述近端的凸缘表面。

7.根据权利要求1所述的车辆动力系统，其中所述辅助动力装置还包括以下的至少一种：(a)发电机或交流发电机及(b)基于处理器的控制器以调节电流通过所述电路到车辆负载的流动。

8.一种车辆，其包括：

平台，其包括轮式底盘、与所述轮式底盘协作的引导装置和与气候控制系统热协作的乘客室；

固定在所述平台上的动力装置；和

固定在所述平台上的辅助动力装置，所述辅助动力装置包括：

容器；

模块化组件，其设置在所述容器中，所述模块化组件包括：

熔融金属阳极固体氧化物燃料电池，其包含：

多个半电池，每个半电池包括阴极和固体电解质；和

包含熔融金属和螯合剂的阳极浴，其中所述半电池至少部分地浸没在所述浴中，并且其中在所述辅助动力装置运行时，含氧反应物流过所述半电池以与所述浴中的熔融金属和含燃料反应物的至少一种发生电化学反应；

嵌套在所述容器内并与所述燃料电池进行热协作的炉子，使得在所述炉子运行时，所述熔融金属阳极浴中的熔融金属保持基本上熔融金属状态；

穿孔盖，其中限定了多个孔，使得所述穿孔盖中限定的每个孔接收相应的一个半电池，使得所述穿孔盖和所述多个半电池一起限定了模块组件，所述穿孔盖与所述容器协作，使得所述半电池可拆卸地接收在其中；

设置在所述辅助动力装置内的至少一个密封件，以确保在所述容器内的浴基本上完全流体隔离；

惰性气体环境，其位于熔融金属阳极表面上方的小体积空间和盖的内表面之间；

至少一个发电机或交流发电机；

基于处理器的控制器；和

电路，其与以下协作：(a)所述燃料电池，(b)所述发电机或交流发电机中的至少一个以及(c)所述控制器，使得所述燃料电池产生的电流可以通过所述电路输送至所述动力装置和所述气候控制系统的至少一个。