[发明专利]一种微型燃料电池发电系统

说明书

一种微型燃料电池发电系统，属于燃料电池技术领域。本发明包括：燃料电池模块，用于利用氢气和空气进行发电；气体管路模块，用于控制氢气的进气和排气；控制模块，用于对整个发电系统进行控制，确保发电稳定性；内电源模块，用于发电系统的启动，以及匹配电堆功率输出；化学制氢模块，用于通过化学手段现场制备发电系统所需氢气；气体管路模块中设有压力传感器单元，压力传感器单元用于采集氢气供气压力，控制模块采集压力传感器单元的数据，并根据该数据调节化学制氢模块的制氢速度和燃料电池模块的输出功率。本发明能够有效维持制氢速度和燃料电池输出功率的平衡，从而确保燃料电池的正常工作。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种微型燃料电池发电系统。

背景技术

近些年来，绿色氢能得到大力发展，与之相匹配的燃料电池系统也发展火热。目前，燃料电池通常配置储氢容器进行工作，但是在氢能基础设施尚未完善之前，氢气的来源成为限制燃料电池发展的重要因素。行业内也意识这个问题，在一些对氢气流量要求不高的场合采用现场化学制氢的方式，但是由于化学反应极度不稳定，而微型燃料电池系统对于体积要求较高，不能配置较大的缓冲罐，因此，现场化学制氢产生氢气的压力和流量极度不稳定，以至于难以保证燃料电池的正常运行。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种微型燃料电池发电系统，其能够有效维持制氢速度和燃料电池输出功率的平衡，从而确保燃料电池的正常工作。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种微型燃料电池发电系统，包括：

燃料电池模块，用于利用氢气和空气进行发电；

气体管路模块，用于控制氢气的进气和排气；

控制模块，用于对整个发电系统进行控制，确保发电稳定性；

内电源模块，用于发电系统的启动，以及匹配电堆功率输出；

化学制氢模块，用于通过化学手段现场制备发电系统所需氢气；

所述气体管路模块中设有压力传感器单元，所述压力传感器单元用于采集氢气供气压力，所述控制模块采集所述压力传感器单元的数据，并根据该数据调节所述化学制氢模块的制氢速度和燃料电池模块的输出功率。

本发明根据氢气供气压力来调节制氢速度及电堆输出功率，从而保证了反应罐内压力的稳定性，以及整个发电系统的稳定性、可靠性和安全性，并且因此提高了整个系统的能源利用率。

作为本发明优选，所述燃料电池模块包括：

燃料电池电堆单元，用于利用氢气和空气进行发电；

散热单元，用于在燃料电池工作时对电堆进行散热。

作为本发明优选，所述气体管路模块包括：

管路单元，包括前端的进气管路和尾端的排气管路；

电磁阀单元，包括进气电磁阀和排气电磁阀；

所述压力传感器单元。

作为本发明优选，所述燃料电池模块的空气进气侧和空气排气侧均设有防水罩。

作为本发明优选，所述控制模块包括：

DC/DC电源单元，用于将所述燃料电池模块输出的不稳定电压，变为稳定可控的电压，并且实时监测所述燃料电池模块输出的电压和电流；

功率开关板单元，用于对外部大功率的器件进行供电开关及调节，并对总电源输出进行开关控制；

主控板单元，用于对燃料电池的工作做核心控制，包括对电磁阀、风扇和水泵的控制，并根据各项传感器数据进行调节。