CN106299406A - 水下燃料电池aip动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水下燃料电池AIP动力系统。本发明的技术方案是：包括高温燃料电池、氢气存储装置，所述氢气存储装置包括储罐，所述储罐中设置有有机溶剂，所述有机溶剂中溶有氢气，所述高温燃料电池包括高温废气排出管，高温废气排出管中的高温废气与储罐发生热交换，有机溶剂中的氢气受热后进入高温燃料电池的氢气入口，所述有机溶剂为醇类、脂类或者苯类溶剂，所述储罐包括受热部，所述受热部上设置有电加热装置，所述电加热装置连接有锂电池，所述锂电池与高温燃料电池连接，所述高温燃料电池为锂电池充电，所述电加热装置为氮化硅加热片。本发明提供的方案成本低，运行稳定。

Description

水下燃料电池AIP动力系统
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种水下燃料电池AIP动力系统。
背景技术
AIP是“不依赖空气推进装置”的英文缩写，如今它已为人们普遍接受，日渐风靡各国海军并大有引领常规潜艇发展之势。
现有的常规动力潜艇,在水面航行时,用柴油发动机作动力,同时给蓄电池充电；在水下航行时用蓄电池提供动力。潜艇因此要经常浮出水面,不利于隐蔽。为了克服这一缺点,现已研制成无需从空气中获取氧气的潜艇常规动力装置,这就是所谓 不依赖空气的动力装置,简称AIP系统。德国已装艇海试的燃料电池为氢氧燃料电池，其基本工作原理是靠氢和氧反应直接产生电能而工作的，它唯一的副产品为水，这个过程正好与通过电解分解水的过程相反。燃料电池必须源源不断地供应氢，为此，AIP装置要有一个较大容量的液氢贮存罐，而液氢要比液氧贮存条件苛刻得多，成本非常高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种低成本的水下燃料电池AIP动力系统。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种水下燃料电池AIP动力系统，包括高温燃料电池、氢气存储装置，所述氢气存储装置包括储罐，所述储罐中设置有有机溶剂，所述有机溶剂中溶有氢气，所述高温燃料电池包括高温废气排出管，高温废气排出管中的高温废气与储罐发生热交换，有机溶剂中的氢气受热后进入高温燃料电池的氢气入口。
优选的，所述有机溶剂为醇类、脂类或者苯类溶剂。
优选的，所述储罐包括受热部，所述受热部上设置有电加热装置，所述电加热装置连接有锂电池。
优选的，所述锂电池与高温燃料电池连接，所述高温燃料电池为锂电池充电。
优选的，所述电加热装置为氮化硅加热片。
本发明相对于现有技术具有如下优点，本发明的一种水下燃料电池AIP动力系统，优势在于将氢气溶解于有机溶剂中进行存储，成本低，需要使用氢气时，温度要求在140℃以上，而燃料电池在正常发电时，温度在165℃左右，其排出的高温废气通过高温废气排出管引导至储罐，高温废气的温度在140℃以上，高温废气与储罐发生热交换，储罐中的有机溶剂升温，溶于有机溶剂中的氢气释放，通过氢气入口进入高温燃料电池进行发电，本动力系统充分利用高温燃料电池的余热进行氢气的获得，在存储成本和使用成本上降低，具有良好的应用价值。
附图说明
图1为本发明的一种水下燃料电池AIP动力系统的结构示意图。
图中：1、高温燃料电池；2、氢气存储装置；3、储罐；4、高温废气排出管；5、受热部；6、氢气入口；7、电加热装置；8、锂电池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种水下燃料电池AIP动力系统，包括高温燃料电池1、氢气存储装置2，所述氢气存储装置2包括储罐3，所述储罐3中设置有有机溶剂，所述有机溶剂中溶有氢气，所述高温燃料电池1包括高温废气排出管4，高温废气排出管4中的高温废气与储罐3发生热交换，有机溶剂中的氢气受热后进入高温燃料电池1的氢气入口6。
本发明的一种水下燃料电池AIP动力系统，优势在于将氢气溶解于有机溶剂中进行存储，成本低，需要使用氢气时，温度要求在140℃以上，而燃料电池在正常发电时，温度在165℃左右，其排出的高温废气通过高温废气排出管4引导至储罐3，高温废气的温度在140℃以上，高温废气与储罐3发生热交换，储罐3中的有机溶剂升温，溶于有机溶剂中的氢气释放，通过氢气入口6进入高温燃料电池1进行发电，本动力系统充分利用高温燃料电池1的余热进行氢气的获得，在存储成本和使用成本上降低，具有良好的应用价值。
优选的，所述有机溶剂为醇类、脂类或者苯类溶剂。醇类、脂类或者苯类溶剂能够充分存储氢气，远低于金属合金储罐3的成本。
优选的，所述储罐3包括受热部5，所述受热部5上设置有电加热装置7，所述电加热装置7连接有锂电池8。受热部5和电加热装置7的设置是为了保证储罐3中的氢气能够释放出来，当高温废气的量较少，携带的热量不足以使得储罐3中的有机溶剂和氢气升温至140℃时，通过电加热装置7进行辅助加热来提高储罐3中的有机溶剂和氢气的温度，锂电池8用来对电加热装置7进行供电。
优选的，所述锂电池8与高温燃料电池1连接，所述高温燃料电池1为锂电池8充电。高温燃料电池1在正常使用时，锂电池8一般不工作，储罐3的加热由高温废气进行，当可以由高温燃料电池1进行充电。
优选的，所述电加热装置7为氮化硅加热片。氮化硅加热片具有极速升温的特性，能够在瞬间产生足够的热量来加热储罐3，提高了系统的启动速度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种水下燃料电池AIP动力系统，其特征在于：包括高温燃料电池、氢气存储装置，所述氢气存储装置包括储罐，所述储罐中设置有有机溶剂，所述有机溶剂中溶有氢气，所述高温燃料电池包括高温废气排出管，高温废气排出管中的高温废气与储罐发生热交换，有机溶剂中的氢气受热后进入高温燃料电池的氢气入口。
2.根据权利要求1所述的一种水下燃料电池AIP动力系统，其特征在于：所述有机溶剂为醇类、脂类或者苯类溶剂。
3.根据权利要求1所述的一种水下燃料电池AIP动力系统，其特征在于：所述储罐包括受热部，所述受热部上设置有电加热装置，所述电加热装置连接有锂电池。
4.根据权利要求3所述的一种水下燃料电池AIP动力系统，其特征在于：所述锂电池与高温燃料电池连接，所述高温燃料电池为锂电池充电。
5.根据权利要求3或4所述的一种水下燃料电池AIP动力系统，其特征在于：所述电加热装置为氮化硅加热片。
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