[发明专利]气体分配模块及具备其的燃料电池系统

说明书

公开一种向多个燃料电池模块供应反应气体的燃料电池系统用气体分配模块。气体分配模块包括：第一腔室，所述第一腔室具备第一内部空间；第二腔室，所述第二腔室具备环绕第一内部空间的第二内部空间；第一气体配管，所述第一气体配管向第一内部空间供应所述反应气体；多个第二气体配管，所述多个第二气体配管连接第一内部空间与燃料电池模块，分别向燃料电池模块供应反应气体；第三气体配管，所述第三气体配管接受供应从燃料电池模块排出的排气气体并供应给第二内部空间；及第四气体配管，所述第四气体配管从第二内部空间排出排气气体。这种气体分配模块可以向多个燃料电气模块供应均一量的反应气体。

技术领域

本发明涉及一种能够减小从多个燃料电池模块分别生成的电力偏差的气体分配模块及具备其的燃料电池系统。

背景技术

通过氢与氧的电化学反应来生成电的燃料电池，由于能量转移步骤简单、高效率、无公害发电的环保特性，最近正在进行活跃研究。

燃料电池系统一般为了达成高功率而并联多个堆栈、束等的集合体应用。此时，各个集合体生成的电力偏差大时，不仅系统不稳定，而且发生耐久性低下的问题。特别是在约600至1000℃左右的高温下发电的固体氧化物燃料电池(SOFC)系统，这种电力不均一生成会使上述问题更加严重。

因此，在采用多个诸如燃料电池堆栈的燃料电池集合体的燃料电池系统中，要求开发一种能够均一地控制向燃料电池集合体供应的燃料及空气的量的技术。

发明内容

技术问题

本发明一个目的是提供一种能够向多个燃料电池模块均一地供应气体的气体分配模块。

本发明另一目的是提供一种包括所述气体分配模块的燃料电池系统。

技术方案

本发明实施例的燃料电池系统用气体分配模块向多个燃料电池模块供应反应气体。所述燃料电池系统用气体分配模块包括：第一腔室，所述第一腔室包括形成第一内部空间的第一隔壁；第二腔室，所述第二腔室包括形成第二内部空间的第二隔壁，所述第二内部空间环绕所述第一内部空间；第一气体配管，所述第一气体配管连接于所述第一内部空间，向所述第一内部空间供应所述反应气体；多个第二气体配管，所述多个第二气体配管连接所述第一内部空间与所述燃料电池模块，向所述燃料电池模块分别供应所述反应气体；第三气体配管，所述第三气体配管连接于所述第二内部空间，接受供应从所述燃料电池模块排出的排气气体，供应给所述第二内部空间；及第四气体配管，所述第四气体配管在与所述第三气体配管隔开的位置，连接于所述第二内部空间，从所述第二内部空间排出所述排气气体。

在一个实施例中，所述第一隔壁可以包括：圆形或正多边形形状的第一底部、从所述第一底部的边缘部分向上部延长的第一侧壁部及在所述第一侧壁部的开口的上部端部密闭的第一盖部，所述第二隔壁可以包括在与所述第一侧壁部隔开的状态下以环绕所述第一侧壁部的方式配置的第二侧壁部、从所述第二侧壁部的下部端部延长至所述第一侧壁部而对所述第二内部空间的下部端部进行密闭的第二底部及从所述第二侧壁部的上部端部延长至所述第一侧壁部而对所述第二内部空间的上部端部进行密闭的第二盖部。

在一个实施例中，所述第二侧壁部的高度可以为所述第一侧壁部高度的1/2以上。

在一个实施例中，所述多个燃料电池模块可以包括沿虚拟圆彼此等间隔配置的N个燃料电池模块，所述第二气体配管可以包括以贯通所述虚拟圆的中心的第一内部空间的中心轴为基准，从所述第一侧壁部呈辐射状延长的N个配管，所述N个配管的长度可以相同。

在一个实施例中，所述反应气体可以为碳氢化合物燃料气体，所述第二气体配管可以分别将所述燃料气体连接到所述燃料电池模块内部的燃料流路。

在一个实施例中，所述第三气体配管可以连接于所述燃料电池模块内部的燃料流路出口，将从所述燃料电池模块排出的排气燃料气体供应到所述第二内部空间。