[发明专利]一种具有尾气能量回收功能的PEM燃料电池发电装置

权利要求书

1.一种具有尾气能量回收功能的PEM燃料电池发电装置，其特征在于：包括燃料电池堆、储氢罐、空压机、蓄电池、水电解槽、氧气缓存罐、残余氢气缓存罐、氢气增压泵、涡轮机构及发电机；所述储氢罐的出气口与燃料电池堆的氢气输入口相连通，燃料电池堆上设有残余氢气排出口，燃料电池堆的残余氢气排出口与残余氢气缓存罐的进气口相连通，残余氢气缓存罐的出气口与氢气增压泵的进气口相连通；所述储氢罐的进气口分两路输入，第一路与氢气增压泵的出气口相连通，第二路与氢燃料加注口相连通；所述燃料电池堆的氧气输入口与空压机的出气口相连通，空压机的进气口分两路输入，第一路与氧气缓存罐的出气口相连通，第二路与大气相连通，所述空压机内置有空气滤清器；所述氧气缓存罐的进气口与水电解槽的氧气输出口相连通，水电解槽的氢气输出口与残余氢气缓存罐的进气口相连通；所述燃料电池堆的尾气排出口与涡轮机构的进气口相连通，通过涡轮机构将尾气的压力能转换为涡轮轴的旋转动能，所述发电机的电机轴与涡轮机构的涡轮轴相固连；所述燃料电池堆的供电端口外接负载，所述蓄电池的充电端口与燃料电池堆的供电端口相连，通过燃料电池堆对蓄电池进行充电；所述发电机的供电端口与蓄电池的充电端口相连，发电机产生的电能由蓄电池进行存储；所述水电解槽的阳极与蓄电池的供电端口正极相连，水电解槽的阴极与蓄电池的供电端口负极相连；在所述燃料电池堆的双极板表面开设有气体导流槽，气体导流槽呈六边形结构，在气体导流槽内部平行分布有若干条导流脊，相邻导流脊之间的间隙构成导流主槽；每条所述导流脊均由直线排列的若干三角形凸块组成，相邻三角形凸块之间互为倒置，且相邻三角形凸块之间的间隙构成导流支槽；所述三角形凸块采用等腰三角形，且等腰三角形的两个底角均为37.5°。

2.根据权利要求1所述的一种具有尾气能量回收功能的PEM燃料电池发电装置，其特征在于：在所述储氢罐的出气口与燃料电池堆的氢气输入口之间的气路管线上依次安装有第一电磁开关阀、第一气体压力传感器及第一加湿器；在所述氧气缓存罐的出气口与空压机的进气口之间气路管线上安装有第二电磁开关阀；在所述燃料电池堆的氧气输入口与空压机的出气口之间的气路管线上依次安装有第二气体压力传感器及第二加湿器。

3.根据权利要求1所述的一种具有尾气能量回收功能的PEM燃料电池发电装置，其特征在于：在所述气体导流槽的一个六边形顶角处设置有主进气孔，在主进气孔对侧的气体导流槽的另一个六边形顶角处设置有出气孔；在与所述出气孔相邻的三角形凸块底边上开设有内置副进气孔，在所述双极板的边沿上开设有外置副进气孔，外置副进气孔与内置副进气孔相连通；所述外置副进气孔连接有气体分配器，气体分配器的进气端与空压机的出气口相连通。