[实用新型]一种质子交换膜燃料电池冷热电联供系统

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池冷热电联供系统，包括燃料电池(1)及其供气模块(2)，其特征在于，还包括：

热管理模块(3)，包括冷却液温控模块和换热器(308)，所述冷却液温控模块用于调节燃料电池(1)冷却液的入口温度；所述换热器(308)用于调节燃料电池(1)冷却液的出口温度并且回收冷却液的余热，供给供热模块(4)；

供热模块(4)，包括第一水箱(403)，其与换热器(308)连接形成回路，用于储存所述冷却液的余热并供给用户负载；

供冷模块(5)，包括第二水箱(510)、有机朗肯循环系统、以及蒸汽压缩制冷循环系统；

所述第二水箱(510)用于回收燃料电池(1)乏气的余热，并通过管路分别供给所述有机朗肯循环系统的第一蒸发器(502)及用户负载；

所述换热器(308)还与所述第一蒸发器(502)连接形成回路，并利用燃料电池(1)冷却液的余热驱动有机朗肯循环系统；

以及控制系统，用于检测燃料电池(1)冷却液进、出口温度，根据进、出口温差以及用户负载情况控制各模块运行。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，所述有机朗肯循环系统包括：沿介质循环方向依次连接的第一蒸发器(502)、膨胀机(503)、冷凝器(504)和工质泵(505)；

所述蒸汽压缩制冷循环系统包括：沿介质循环方向依次连接的压缩机(506)、冷凝器(504)、节流阀(507)和第二蒸发器(508)；

所述膨胀机(503)与所述压缩机(506)动力连接，所述压缩机(506)的输出与发电机(509)连接。

3.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，所述换热器(308)的水侧出口分别与第一水箱(403)进口、第一蒸发器(502)水侧进口连接，所述换热器(308)的水侧进口分别与第一水箱(403)出口、第一蒸发器(502)水侧出口连接，形成两个循环回路。

4.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，所述冷却液温控模块的出口与所述燃料电池(1)冷却液进口连接，冷却液温控模块的进口与循环泵出口连接；燃料电池(1)冷却液出口分别与所述循环泵入口、所述换热器(308)介质侧入口连接，所述换热器(308)介质侧出口与所述循环泵入口连接，形成两个循环回路。

5.根据权利要求4所述的质子交换膜燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，所述冷却液温控模块包括并联设置的加热器(301)和散热器(302)。

6.根据权利要求5所述的质子交换膜燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，连接冷却液温控模块出口与燃料电池(1)冷却液进口的管路上设有第一温度传感器(303)，燃料电池(1)冷却液出口管路上设有第二温度传感器(304)。

7.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，所述第二水箱(510)内设有换热盘管，换热盘管入口端与燃料电池(1)乏气出口连接，第二水箱(510)出口通过三通阀分别与用户负载和所述第一蒸发器(502)水侧进口连接。

8.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池冷热电联供系统，其特征在于，所述供气模块(2)包括：

空气进气模块，包括风机(204)；以及，

氢气进气模块，包括依次连接的储氢罐(201)、氢气调节阀(202)、加湿装置(203)，加湿装置(203)出口与燃料电池(1)氢气入口连接，燃料电池(1)氢气出口通过氢气循环泵(205)与氢气入口连接。