[实用新型]一种集成燃料电池热电联供的能源舱

权利要求书

1.一种集成燃料电池热电联供的能源舱，其特征在于，包括预制舱，所述预制舱内包括燃料电池发电系统、储供热系统、负载接口逆变器和能源舱系统控制器，所述燃料电池发电系统的入口端与外部燃料源连接，出口端与所述负载接口逆变器的输入端连接，用于将燃料源电能量转换为电能；所述储供热系统与所述燃料电池发电系统连接，用于将所述燃料电池发电系统产生的热能进行利用；所述负载接口逆变器与所述燃料电池发电系统连接，用于将直流电逆变成为交流电；所述能源舱系统控制器分别与所述燃料电池发电系统、储供热系统和负载接口逆变器相连，用于控制所述燃料电池发电系统、储供热系统和负载接口逆变器配合运行；所述燃料电池发电系统包括电堆模块和空气供应模块，所述电堆模块包括空气进堆管道和空气出堆管道；所述空气供应模块包括加湿器，所述加湿器设置有进气端、出气端、回气端和排气端；所述进气端与进气管道相连，所述进气管道上依次设有空气过滤器、空气流量计、空气增压装置和中冷器；所述出气端通过出气管道与所述空气进堆管道相连，所述出气管道上设有进气调节装置；所述回气端通过回气管道与所述空气出堆管道相连，所述回气管道上设有出气调节装置；所述排气端与排气管道相连，所述排气管道设置有排气调节装置。

2.根据权利要求1所述的集成燃料电池热电联供的能源舱，其特征在于，所述燃料电池发电系统还包括氢气供应模块、热管理模块、配电管理模块和燃料电池控制器；所述电堆模块还设置有氢气进堆管道、氢气出堆管道、冷却液进堆管道、冷却液出堆管道和电接口；所述空气供应模块的出气端与所述空气进堆管道相连，回气端与所述空气出堆管道相连，用于为所述电堆模块的阴极提供反应所需的氧气；所述氢气供应模块的进气端与外部燃料源相连，出气端与所述氢气进堆管道相连，回气端与所述氢气出堆管道相连，用于为所述电堆模块的阳极提供反应所需的氢气；所述热管理模块的出水端与所述冷却液进堆管道相连，回水端与所述冷却液出堆管道，用于调理所述电堆模块的温度；所述配电管理模块与所述电接口相连，用于管理所述燃料电池发电系统的主功率输出及辅助系统的供电；所述燃料电池控制器分别与所述电堆模块、空气供应模块、氢气供应模块、热管理模块和配电管理模块相连，用于控制所述燃料电池发电系统的运行。

3.根据权利要求2所述的集成燃料电池热电联供的能源舱，其特征在于，所述电堆模块配置在腔体内，所述腔体配置对流气体的入口和出口，所述出口的位置高于所述入口的位置。

4.根据权利要求2所述的集成燃料电池热电联供的能源舱，其特征在于，所述氢气供应模块包括进气管道和出气管道，所述进气管道上设置有入堆温压一体式传感器，并与所述氢气进堆管道相连；所述出气管道上沿气体输送方向依次设置有出堆温压一体式传感器和疏水器，并与所述氢气出堆管道相连；所述进气管道和出气管道之间还连通过循环管道连接，所述循环管道上设置有氢气循环泵；所述氢气循环泵靠近所述出气管道的一侧连接有排气管道，所述排气管道上设有排气阀和单向阀；所述氢气循环泵靠近所述进气管道的一侧连接有输气管道，所述输气管道与外部燃料源相连，并设置有稳压模块。

5.根据权利要求2所述的集成燃料电池热电联供的能源舱，其特征在于，所述热管理模块包括电加热器、水泵和散热装置，所述热管理模块与所述电堆模块通过冷却循环管道构成冷却循环回路，所述冷却循环管道上设置有电加热器和循环泵，所述电加热器在所述电堆模块的温度低于工作温度区域时对冷却循环管道中的冷却液体进行加热；所述循环泵用于控制冷却液在冷却循环回路中循环；所述散热装置用于在所述电堆模块的温度高于工作温度区域时对所述电堆模块进行散热。

6.根据权利要求1所述的集成燃料电池热电联供的能源舱，其特征在于，所述储供热系统包括保温水箱和换热器，所述换热器和换热器构成循环回路；所述换热器并联在所述燃料电池发电系统的冷却循环回路两侧，所述保温水箱的出水端与即热式电热水箱。

7.根据权利要求1所述的集成燃料电池热电联供的能源舱，其特征在于，所述负载接口逆变器与所述燃料电池发电系统之间还设置有储能电池系统，所述储能电池系统用于存储多余的电量。