CN1396673A - 质子交换膜燃料电池发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种电化学燃烧发电装置，它包括多用途重整器，能将多种碳氢化合物转化成富氢气体；质子交换膜燃料电池，可将富氢气体经电化学反应转换成电能；电源变换器，将燃料电池输出的直流电变换成用户需要的直流或交流电；连接燃料(如天然气、汽油、甲醇等)、保护气(氮气)、氧化剂(空气或氧气)和冷却水管线成为燃料电池发电机主体；采用自动控制技术与计算机***结合、组成计算机远程控制的全自动质子交换膜燃料电池发电机。只要给本发明的发电机提供燃料气，本发明的发电机就会不断地向用户供应电和热水。本发明的质子交换膜燃料电池发电机能全自动运行，并有计算机远程控制。
Description
1)发明名称：质子交换膜燃料电池发电机
2)领域：能源、发电技术、燃料电池
3)已有技术：经计算机查询，发现如下四个专利与本发明有关联：
I)日本大阪府松下电工株式会社的工藤均 山鹿范行 品川干夫等人申请(【申请号】97196162)发明燃料电池发电***，是使用内装有燃料丁烷气体的轻便式丁烷贮气瓶，将部分丁烷气体作为燃料用，而用改性装置使其余丁烷气体与水反应，生成含氢的改性气体，利用由上述改性气体中的氢气与空气中的氧气形成的燃料电池进行发电。该专利的缺点在于：只使用丁烷做燃料，限制了应用范围。
II)美国马萨诸塞州兹特克公司的M·S·苏R·Y·P·翁申请(【申请号】97199582)将燃料转换成电能的能量***，包括车辆燃料电池能量***和非车载站，车辆燃料电池能量***包括可再充电电池，用于推进车辆的与所述电池相连接的发动机装置，将燃料转换成电能并与所述电池连接以充电所述电池从而提供动力的燃料电池。该专利的缺点在于：燃料电池发的电先提供给可再充电电池，然后再用于推进车辆的与所述电池相连接的发动机装置，多了一个环节，降低了燃料效率。
III)日本石川岛播磨重工业株式会社的中泽健三上松宏告羽鸟聪等人申请(【申请号】91103708和96121349)应用熔融碳酸盐燃料电池并设有二氧化碳分离器的液化天然气深冷发电***。该二氧化碳分离器利用深冷液化天然气使阳极室排出气中的二氧化碳液化并分离。当含二氧化碳的氧化气体送入阴极室，经转化的液化天然气送入阳极室，在其中进行电池反应而发电，同时二氧化碳转化为碳酸盐离子而转移到阳极室，使二氧化碳富集，排出后送入二氧化碳分离器，由深冷液化天然气使之液化并分离。结果，同时发电和回收二氧化碳，排至大气的二氧化碳显著减少。
该专利的缺点在于：熔融碳酸盐燃料电池的高腐蚀性使其材料很难解决；熔融碳酸盐低温膨胀使熔融碳酸盐燃料电池启动后无法安全停止工作。
IV)三洋电机株式会社的三宅泰夫 田岛汉 西冈正人 伊藤靖彦等人申请(【申请号】86100407)一种燃料电池电源***，包括把碳氢燃料转化为富氢燃气的燃料调整装置，和把富氢燃气转化为电能的燃料电池组；该燃料电池组包含正极燃气室、负极燃气室和燃气冷却室；所述的正极燃气室的入口通过燃气馈送管道与燃气调整装置连接；所述的负极燃气室与作业空气供给装置连接；所述的燃气冷却室的两端口与配有热交换器和鼓风机的冷却剂循环管路连接；其***的特征在于：该燃气馈送管道和冷却剂循环管路，经由配有阀门的管路彼此连接，以使所述的富氢燃气从所述的燃气馈送管路输入所述的冷却循环管路，或反之。该专利的缺点在于：由于燃料电池的输出是直流电，专利所申请的***没有电流变换器，因而使用不方便。
4)发明目的
发明一种简单、实用而又环境友好的发电发备，并保证在运行过程中稳定、可靠。它是一种电化学燃烧发电装置，称为质子交换膜燃料电池发电机。它的工作温度低于摄氏200度。它的燃料气、保护气和氧化气体的工作压力低于1Mpa.
IV)一种电化学燃烧发电装置，称为质子交换膜燃料电池发电机。它能使用多种燃料，例如：天然气、汽油、甲醇等液态有机化合物。
V)一种电化学燃烧发电装置，称为质子交换膜燃料电池发电机。它能根据用户需要向用户同时供应交流电、直流电和热水。
5)技术方案及步骤(a) 选取多用途重整器，能将多种碳氢化合物转化成富氢气体；(b) 选择适合工艺要求的质子交换膜燃料电池，将富氢气体经电化学反应转换
成电能；(c) 选择适合的电源变换器，将燃料电池输出的直流电变换成用户需要的直流
或交流电；(d) 将(a)(b)(c)三部分结构优化组合并连接燃料(如天然气、汽油、甲
醇等)、保护气(氮气)、氧化剂(空气或氧气)和冷却水管线成为燃料电
池发电机主体；采用自动控制技术与计算机***结合、组成计算机远程控
制的全自动质子交换膜燃料电池发电机。(e) 使用步骤：
I)将质子交换膜燃料电池发电机与燃料(如天然气、汽油、甲醇等)、保护气(氮气)、氧化剂(空气或氧气)和冷却水管线连接。
II)启动：按质子交换膜燃料电池发电机的启动钮，质子交换膜燃料电池发电机的自动控制***将自动打开各管线阀门，用燃料气和氧化剂进入发电机启动发电机；等发电机达到额定功率后，发电机的自动控制***将自动打开冷却水，此时，发电机将根据用户需要向用户同时供应交流电、直流电和热水。
III)运行：质子交换膜燃料电池发电机能自动运行，并有计算机远程控制。
IV)关机：质子交换膜燃料电池发电机的自动控制***将自动关闭燃料和氧化剂阀门，同时打开保护气阀门，用保护气代替发电机内的燃料气以确保发电机的安全。
6)技术总结图例列表无8)实施案例5千瓦燃料电池发电机：(f) 选取天然气重整器，能将天然气转化成富氢气体，其中，CO小于5PPM；(g) 选择适合5KW质子交换膜燃料电池，其输出电压为直流110V；(h) 选择适合的电源变换器，将燃料电池输出的110V直流电变换成用户需要
的380V交流电；(i) 将质子交换膜燃料电池发电机与天然气、氮气、空气和冷却水管线连接。(j) 启动：按质子交换膜燃料电池发电机的启动钮，质子交换膜燃料电池发电
机的自动控制***将自动打开各管线阀门，用天然气和空气进入发电机启
动发电机；等发电机达到额定5KW功率后，发电机的自动控制***将自
动打开冷却水，此时，发电机将向用户供应380V交流电和热水。(k) 运行：质子交换膜燃料电池发电机能自动运行，并有计算机远程控制。(l) 关机：质子交换膜燃料电池发电机的自动控制***将自动关闭天然气和
空气阀门，同时打开氮气阀门，用氮气代替发电机内的天然气以确保质子
交换膜燃料电池发电机的安全。
Claims (5)
1)一种电化学燃烧发电装置，称为质子交换膜燃料电池发电机。它包括选取多用途重整器，能将多种碳氢化合物转化成富氢气体；质子交换膜燃料电池，可将富氢气体经电化学反应转换成电能；包括适合的电源变换器，将燃料电池输出的直流电变换成用户需要的直流或交流电；连接燃料(如天然气、汽油、甲醇等)、保护气(氮气)、氧化剂(空气或氧气)和冷却水管线成为燃料电池发电机主体；采用自动控制技术与计算机***结合、组成计算机远程控制的全自动质子交换膜燃料电池发电机。
2)一种电化学燃烧发电装置，称为质子交换膜燃料电池发电机。它的工作温度低于摄氏200度。
3)一种电化学燃烧发电装置，称为质子交换膜燃料电池发电机。它的燃料气、保护气和氧化气体的工作压力低于1Mpa.
4)一种电化学燃烧发电装置，称为质子交换膜燃料电池发电机。它能使用多种燃料，例如：天然气、汽油、甲醇等液态有机化合物。
5)一种电化学燃烧发电装置，称为质子交换膜燃料电池发电机。它能根据用户需要向用户同时供应交流电、直流电和热水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN01120272A CN1396673A (zh) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 质子交换膜燃料电池发电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN01120272A CN1396673A (zh) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 质子交换膜燃料电池发电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1396673A true CN1396673A (zh) | 2003-02-12 |
Family
ID=4664031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN01120272A Pending CN1396673A (zh) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 质子交换膜燃料电池发电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1396673A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101263080B (zh) * | 2005-07-12 | 2012-01-18 | 霍尼韦尔国际公司 | 发电机截流阀 |
| CN108091493A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种高比能量高比功率组合电源发电*** |
| CN116039371A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-05-02 | 南京聚力纤维材料有限公司 | 一种低温双能源汽车混合动力*** |
-
2001
- 2001-07-13 CN CN01120272A patent/CN1396673A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101263080B (zh) * | 2005-07-12 | 2012-01-18 | 霍尼韦尔国际公司 | 发电机截流阀 |
| CN108091493A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种高比能量高比功率组合电源发电*** |
| CN116039371A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-05-02 | 南京聚力纤维材料有限公司 | 一种低温双能源汽车混合动力*** |
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