[实用新型]一种船用制氢供氢一体化氢能动力系统

说明书

本实用新型公开了一种船用制氢供氢一体化氢能动力系统，包括控制器、蓄电池、水泵、制氢器、气体冷却器、燃料电池和能为船舶提供动力的电发动机，控制器与水泵相连，水泵与制氢器相连，制氢器与气体冷却器相连，气体冷却器与燃料电池相连，燃料电池与蓄电池和电发动机相连。该系统直接将河水或海水中的水通过水泵泵入制氢器中与其内的铝基制氢粉体进行反应产生氢气，然后再将该氢气进行冷却后在燃料电池内进行化学反应以产生电能，该电能能为电发动机供电。该系统无需额外携带液态水，也无需额外携带氢气罐，且现场制作的氢气纯度高；同时，气体冷却器直接利用海水或河水作为冷却介质，无需额外的冷却装置，降低船舶的负载。

技术领域

本实用新型涉及一种船用制氢供氢一体化氢能动力系统。

背景技术

船舶做为一种重要的交通工具，在运行过程中主要依靠船用柴油机提供动力。而随着化石能源的日益枯竭以及生态环境的恶化，绿色船舶已成为未来船舶发展的方向。目前，各国都加大了对绿色船舶的环保型新能源动力装置的关注力度，在船舶上有较好应用前景的清洁能源有：太阳能、风能、核能和氢能。其中，氢的燃烧值是所有燃料中最高的，氢能可以和电能进行高效率的可逆转换。

氢燃料电池可将燃料的化学能直接转化为电能，且由于其不受卡诺循环的限制，它的能量利用率高于氢内燃机。因此，燃料电池在船舶上具有广阔的应用前景。

然而，由于高压氢气储存难，特别是在船舶上应用氢能动力系统时通常需要携带笨重的氢气罐，运输过程中易泄露，氢气的储存与运输问题是制约氢气和氢燃料电池船舶动力发展的重要问题。

铝基制氢材料是一种能量密度高、氢气转换率高、密度小、可靠的制氢材料，其与水反应可以即时产生氢气。由于船舶容易获得水，利用铝基制氢材料用于制氢供氢是一种可行的船用氢能动力方案，然而目前还未有类似的船用氢能动力系统的报道。

实用新型内容

本实用新型提供了一种船用制氢供氢一体化氢能动力系统，其克服了背景技术所存在的不足。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种船用制氢供氢一体化氢能动力系统，它包括控制器、能为控制器供电的蓄电池、能在控制器的控制下工作的水泵、通过水泵泵入的水与其内的铝基制氢粉体进行反应以获得氢气的制氢器、使用河水或海水作为冷却介质以对氢气进行冷却的气体冷却器、能将冷却后的氢气的化学能转化为电能的燃料电池和能为船舶提供动力的电发动机，控制器与水泵相连，水泵与制氢器相连，制氢器与气体冷却器相连，气体冷却器与燃料电池相连，燃料电池与蓄电池和电发动机相连。

一较佳实施例之中：还包括能将燃料电池的电压反馈至控制器以使控制器控制水泵的泵水速度和启停的负反馈电路，该负反馈电路与控制器和燃料电池相连。

一较佳实施例之中：所述燃料电池可为蓄电池供电。

一较佳实施例之中：所述气体冷却器的进气口设有能将氢气与水汽隔离的气水分离器。

一较佳实施例之中：所述制氢器设置有泄压阀。

一较佳实施例之中：所述燃料电池设置有能将未反应的气体和反应生成的水排出的废气管。

一较佳实施例之中：所述燃料电池还设置有能将空气吹入燃料电池的换气风扇。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.该系统直接将河水或海水中的水通过水泵泵入制氢器中与其内的铝基制氢粉体进行反应产生氢气，然后再将该氢气进行冷却后在燃料电池内进行化学反应以产生电能，该电能能为电发动机供电。该系统无需额外携带液态水，也无需额外携带氢气罐，且现场制作的氢气纯度高；同时，气体冷却器直接利用海水或河水作为冷却介质，无需额外的冷却装置，降低船舶的负载。

2.该系统还设置有负反馈电路，以使燃料电池输出电压更加稳定。