[发明专利]一种基于相变储能的燃料电池电源系统

说明书

本发明公开了一种基于相变储能的燃料电池电源系统，包括燃料电池、循环组件、冷却组件及储能组件，燃料电池具有进氢口、排气口、冷却液入口及冷却液出口；循环组件包括第一换热管、气液分离器及气循环泵，第一换热管的一端与排气口相连通，气液分离器的进气端与第一换热管的另一端相连通，气循环泵的进气端与气液分离器的出气端，气循环泵的出气端与进氢口相连通；冷却组件包括储液罐、液循环泵及第二换热管，储液罐具的进液口与冷却液出口相连通，液循环泵的进液端与出液口相连通，第二换热管与液循环泵的出液端、冷却液入口相连通；储能组件包括储能罐，储能罐与第一换热管和第二换热管均热连接。本发明能有效利用燃料电池生成的废热。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种基于相变储能的燃料电池电源系统。

背景技术

燃料电池是一种高效、节能和环保的发电装置，是将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置，具有能量转化效率高、振动噪声低、零排放环境友好等优点。因此，相比一般便携式UPS备用电源而言（如柴/汽油机，蓄电池），燃料电池在便携电源领域具有广阔市场应用前景。

公告号为CN108172864A的中国专利公开了一种基于相变材料的燃料电池余热储热装置，包括燃料电池，燃料电池包括燃料电池冷却液进出口，燃料电池冷却液出口连接包覆着相变材料的冷却液储罐，所述冷却液储罐包括高温冷却液进口、补给水箱进口和冷却液出口，所述储罐补给水箱进口连接有补给水箱和水泵。

上述装置只回收了燃料电池冷却系统的热能，未利用燃料电池排气的热能，导致排气热能浪费，没有充分利用能源。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于相变储能的燃料电池电源系统，解决现有技术中燃料电池未利用排气的热量的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于相变储能的燃料电池电源系统，包括：

燃料电池，具有进氢口、排气口、冷却液入口及冷却液出口；

循环组件，包括第一换热管、气液分离器及气循环泵，所述第一换热管的一端与所述排气口相连通，所述气液分离器的进气端与所述第一换热管的另一端相连通，所述气循环泵的进气端与所述气液分离器的出气端相连通，所述气循环泵的出气端与所述进氢口相连通；

冷却组件，包括储液罐、液循环泵及第二换热管，所述储液罐具有进液口和出液口，所述进液口与所述冷却液出口相连通，所述液循环泵的进液端与所述出液口相连通，所述第二换热管的一端与所述液循环泵的出液端相连通、另一端与所述冷却液入口相连通；

储能组件，包括储能罐，所述储能罐与所述第一换热管和所述第二换热管均热连接，用于与所述第一换热管和所述第二换热管进行换热。

进一步的，所述冷却组件还包括液体过滤器，所述液体过滤器的进液端与所述第二换热管的另一端相连通、出液端与所述冷却液入口相连通，用于对所述第二换热管流入所述冷却液入口的液体进行过滤。

进一步的，所述冷却组件还包括电磁阀，所述电磁阀的进液端与所述液体过滤器的出液端相连通，所述电磁阀的出液端与所述储液罐的进液口相连通。

进一步的，所述燃料电池还具有进氧口，所述基于相变储能的燃料电池电源系统还包括空气供应组件，所述空气供应组件包括沿空气流动路径依次连通的空气过滤器、空压机、中冷器及增湿器，所述增湿器的出气端与所述燃料电池的进氧口相连通。

进一步的，所述空压机内具有第一散热流道，所述第一散热流道的进液端与所述储能罐相连通，所述中冷器内具有第二散热流道，所述第二散热流道的进液端与所述第一散热流道的出液端相连通，所述空气供应组件还包括输送泵，所述输送泵的进液端与所述第二散热流道的出液端相连通，所述输送泵的出液端与所述储能罐相连通。