CN218731074U

CN218731074U - 一种燃料电池的热电联供***

Info

Publication number: CN218731074U
Application number: CN202221891875.1U
Authority: CN
Inventors: 李新明; 徐洲; 张松
Original assignee: Beijing Sinohytec Co Ltd
Current assignee: Beijing Sinohytec Co Ltd
Priority date: 2022-07-21
Filing date: 2022-07-21
Publication date: 2023-03-24
Anticipated expiration: 2032-07-21

Abstract

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体公开了一种燃料电池的热电联供***，该***包括箱体、燃料电池模块、散热模块以及逆变模块，所述箱体分燃料电池舱以及逆变储能舱，所述燃料电池舱位于箱体前部，所述逆变储能舱位于箱体后部，所述燃料电池舱与逆变储能舱通过隔板隔开，其中燃料电池舱底部为燃料电池模块、顶部为散热模块，逆变模块位于逆变储能舱。整个热电联供***采用分舱、分层设计，将发动机、逆变设备、散热换热设备整体集成模块，实现氢能转换为直流电、直流电逆变为工业交流用电以及换热设备换热，在提高能源利用率的同时，降低了***的维修难度。

Description

一种燃料电池的热电联供***

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池的热电联供***。

背景技术

氢燃料电池发动机，作为氢燃料电池汽车的核心零部件，在汽车行业已得到广泛应用。因为氢氧结合的产物只有水、电和废热，被认为是化石能源的替代能源而被世界高度重视。在我国双碳目标方向指引下，氢能以其高压缩比、能量衰减少、来源广泛、便于大规模存储及清洁无污染等诸多优势，成为能源供应体系的新载体，是实现能源升级转型的强有力助力。

由于光伏、风电等可再生能源受环境影响的波动性较大，“弃光”“弃风”问题一直存在于能源***中，氢能作为理想的清洁能源，成为解决能源危机和环境问题的重要载体，在未来的发展过程中，利用波动性较大的太阳能和风能发电，再采用电解水制氢，可以提升电网灵活性延长绿色产业链条，实现真正意义上的零碳排放。

目前的不间断电源供电设备，多采用备用电池设备、柴油发电设备等形式。提供能源的同时带来附加环境问题和能源损耗较多，并且在用电高峰时段对电网的供给提出的要求较多，容易导致馈电、停电或电压不稳的情况。现有的备用电源设备，存在长期存储的电能损失情况，设备供电运行时的环境噪音大，污染排放多，能源利用率低。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提出一种燃料电池的热电联供***，通过将发动机、逆变设备以及散热设备集成起来形成热电联供***，提高能源利用率，减少碳排放。

为了达到上述技术效果，本实用新型采取以下技术方案：

一种燃料电池的热电联供***，包括：

箱体，所述箱体分燃料电池舱以及逆变储能舱，所述燃料电池舱位于箱体前部，所述逆变储能舱位于箱体后部，所述燃料电池舱与逆变储能舱通过隔板隔开；

燃料电池模块，所述燃料电池模块位于所述燃料电池舱底部；

散热模块，所述散热模块位于所述燃料电池舱顶部；

逆变模块，所述逆变模块位于所述逆变储能舱。

进一步的，所述燃料电池舱内设置有强制通风风扇以及氢浓度传感器，用以降低舱体内的温度以及监控燃料电池舱内的氢气浓度。

进一步的，所述燃料电池模块包括：发动机、空气滤清器、空气流量计、热水换热器、氢气减压装置、配电盒、控制器、绝缘电阻检测仪、管路及支架、线束以及金属托架，

其中燃料电池模块各零部件集成在所述金属托架上，通过设置在四角的地脚固定孔与箱体连接，从而方便模块内各零部件的检修与装配。

进一步的，所述散热模块包括：散热器、辅助散热器、辅散循环水泵、膨胀水箱、辅散水箱、风扇控制器、温度传感器、颗粒过滤器、管路及支架、线束、金属托架、配电盒以及去离子罐，

其中，所述散热模块各零部件集成在所述金属托架上，所述散热模块通过设置在四角的地脚固定孔与箱体连接，通过设置在四角的地脚固定孔与箱体螺栓连接，便于热量向外排出。

进一步的，所述燃料电池舱下部设置有对开双折页舱门，用于舱内各零部件的装配、检修与防护；

所述散热模块的配电盒一侧设置有液压支杆小门，用于配电盒保险更换检修；

所述逆变储能舱三面开门，用于箱体防护与检修。

进一步的，所述燃料电池模块和所述散热模块之间设置有倾斜挡板，所述倾斜挡板最低处设置有排水管路，所述排水管路延伸至箱体底部，所述箱体内各模块之间所需的线束和管路平行设置在箱体内壁。

本实用新型的有益效果至少包括：

1、本实用新型提供的一种燃料电池的热电联供***，将发动机、直流转交流逆变设备、散热换热设备整体集成模块，实现氢能转换为直流电、直流电逆变为工业交流用电以及换热设备换热，充分提高能源的利用率的同时减少碳排放； 2、本实用新型提供的一种燃料电池的热电联供***，通过集成设计，采取分舱、分层布置，很大程度上的提高该***的标准化以及产品的集成度，每个模块通过设计开口，有利于产品精准的对点维修，提高了***的使用率，节约成本；3、本实用新型提供的一种燃料电池的热电联供***，该***采取的分舱以及分层布置能够简化管路走向，降低维修难度，且能够提高***的安全性。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种燃料电池的热电联供***的产品正视图；

图2为本实用新型提供的一种燃料电池的热电联供***的产品左视图；

图3为本实用新型提供的一种燃料电池的热电联供***的散热模块图；

图4为本实用新型提供的一种燃料电池的热电联供***的燃料电池模块图；

图5为本实用新型提供的一种燃料电池的热电联供***的逆变模块图。

标号说明：

1、箱体；1.1、对开双折页舱门；1.2、液压支杆小门；2、燃料电池模块； 2.1、燃料电池发动机；2.2、空气滤清器；2.3、空气流量计；2.4、热水换热器；2.5、氢气减压装置；2.6、配电盒；2.7、控制器；2.8、绝缘电阻检测仪； 2.9、管路及支架；2.10、线束；2.11、金属托架；3、散热模块；3.1、燃料电池散热器；3.2、辅助散热器；3.3、辅散循环水泵；3.4、燃料电池膨胀水箱； 3.5、辅散水箱；3.7、温度传感器；3.8、颗粒过滤器；3.9、管路及支架；3.10、线束；3.11、金属托架；3.12、配电盒；3.13、去离子罐；4、逆变模块；5、隔板；6、强制通风风扇；7、氢浓度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案以及有益效果更加清楚，下面将结合本实用新型的实施方式及附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-5所示，本实用新型提供的一种燃料电池的热电联供***，包括：

箱体1，箱体1分燃料电池舱以及逆变储能舱，燃料电池舱位于箱体前部，逆变储能舱位于箱体后部；

燃料电池模块2，燃料电池模块2位于所述燃料电池舱底部；

散热模块3，散热模块3位于所述燃料电池舱顶部；

逆变模块4，逆变模块4位于所述逆变储能舱。

燃料电池舱与逆变储能舱通过隔板5隔开，避免燃料电池舱内氢气流向逆变舱引起氢安全事故。

燃料电池模块2、散热模块3以及逆变模块4之间通过线束和管路连接，各模块之间所需的线束和管路平行设置在箱体内壁。

其中，燃料电池模块2和散热模块3之间设置有倾斜挡板，能够有效避免顶部雨水大量进入燃料电池舱体，倾斜挡板最低处设置有排水管路，排水管路延伸至箱体底部。

其中，燃料电池舱内还设置有强制通风风扇6以及氢浓度传感器7，前者用以降低舱体内的温度，后者用于监控燃料电池舱内的氢气浓度。

燃料电池模块2还包括：发动机2.1、空气滤清器2.2、空气流量计2.3、热水换热器2.4、氢气减压装置2.5、配电盒2.6、控制器2.7、绝缘电阻检测仪2.8、管路及支架2.9、线束2.10以及金属托架2.11等零部件；

燃料电池模块2各零部件集成在金属托架2.11上，通过设置在四角的地脚固定孔与箱体螺栓连接，从而方便模块内各零部件的检修与装配。

散热模块3至少包括：散热器3.1、辅助散热器3.2、辅散循环水泵3.3、膨胀水箱3.4、辅散水箱3.5、风扇控制器、温度传感器3.7、颗粒过滤器3.8、管路及支架3.9、线束3.10、金属托架3.11、配电盒3.12以及去离子罐3.13；

散热模块3各零部件集成在金属托架3.11上，散热模块通过设置在四角的地脚固定孔与箱体螺栓连接，通过设置在四角的地脚固定孔与箱体螺栓连接，便于热量向外排出。

燃料电池舱下部设置有对开双折页舱门1.1，用于舱内各零部件的装配、检修与防护；

散热模块3的配电盒一侧设置有液压支杆小门1.2，用于配电盒保险更换检修；

逆变储能舱分别在A、B、C三面开门，用于箱体防护与检修。

实际使用时，位于燃料电池舱的燃料电池模块开始运转，发动机将传输进来的氢气和氧气进行氧化还原反应转换成电能即直流电，直流电经电路传输进入逆变舱，逆变模块的逆转设备将直流电转化成工业交流电对外输出，同时燃料电池舱顶部的散热模块将发动机产生的热量进行散热换热，可供外部使用，整个过程不间断供电供热，能够提高能源的利用率，大大减少碳排放。

同时，由于整个箱体内部线束和管路均平行设置在箱体内壁，使得实际运行时降低了各管路的阻力。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种燃料电池的热电联供***，其特征在于，所述热电联供***包括：

散热模块，所述散热模块位于所述燃料电池舱顶部；

逆变模块，所述逆变模块位于所述逆变储能舱。

2.根据权利要求1所述的热电联供***，其特征在于，所述燃料电池舱内设置有强制通风风扇以及氢浓度传感器。

3.根据权利要求1所述的热电联供***，其特征在于，所述燃料电池模块包括：发动机、空气滤清器、空气流量计、热水换热器、氢气减压装置、配电盒、控制器、绝缘电阻检测仪、管路及支架、线束以及金属托架。

4.根据据权利要求3所述的热电联供***，其特征在于，所述燃料电池模块各零部件集成在所述金属托架上，所述燃料电池模块通过设置在四角的地脚固定孔与箱体连接。

5.根据权利要求4所述的热电联供***，其特征在于，所述散热模块包括：散热器、辅助散热器、辅散循环水泵、膨胀水箱、辅散水箱、风扇控制器、温度传感器、颗粒过滤器、管路及支架、线束、金属托架、配电盒以及去离子罐。

6.根据权利要求5所述的热电联供***，其特征在于，所述散热模块各零部件集成在所述金属托架上，所述散热模块通过设置在四角的地脚固定孔与箱体连接。

7.根据权利要求6所述的热电联供***，其特征在于，所述燃料电池舱下部设置有对开双折页舱门，所述散热模块的配电盒一侧设置有液压支杆小门，所述逆变储能舱三面开门。

8.根据权利要求7所述的热电联供***，其特征在于，所述燃料电池模块和所述散热模块之间设置有倾斜挡板，所述倾斜挡板最低处设置有排水管路，所述排水管路延伸至箱体底部。

9.根据权利要求3-8任意一项所述的热电联供***，其特征在于，所述箱体内各模块之间所需的线束和管路平行设置在箱体内壁。