CN201081844Y - 质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统 - Google Patents

质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统 Download PDF

Info

Publication number
CN201081844Y
CN201081844Y CNU2007201201997U CN200720120199U CN201081844Y CN 201081844 Y CN201081844 Y CN 201081844Y CN U2007201201997 U CNU2007201201997 U CN U2007201201997U CN 200720120199 U CN200720120199 U CN 200720120199U CN 201081844 Y CN201081844 Y CN 201081844Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
fuel cell
emergency power
exchange membrane
proton exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNU2007201201997U
Other languages
English (en)
Inventor
金林
冷旭东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Tieon Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
SHENZHEN TAIANG ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN TAIANG ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHENZHEN TAIANG ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CNU2007201201997U priority Critical patent/CN201081844Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201081844Y publication Critical patent/CN201081844Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本实用新型公开质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，包括应急电源装置、燃料电池辅助控制系统及报警系统，燃料电池辅助控制系统与报警系统两输出端通过PC机相连，燃料电池辅助控制系统与报警系统的输入端与应急电源装置的输入端及输出端相连；与习用相比，本实用新型可实现燃料电池发电站的自动化及安全操作的目的，可克服蓄电池不能长时间供电给变电站的缺陷，能保证变电站更加可靠地长时间运行。

Description

质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统
技术领域
本实用新型涉及一种应急电源系统，尤其是指一种利用现有的燃料电池技术，将质子交换膜燃料电池发电站应用于变电站应急电源系统。
背景技术
为了使变电站的设备在任何情况下都能连续运行，通常会采用应急电源来维持设备的运转，当前，变电站的应急电源主要由蓄电池组提供，然而蓄电池组不能够长时间供电、承受冲击电流差、不能带大功率负荷、不能移动，所以当变电站长时间需要应急电源供电特别是大功率负荷需要应急电源时，蓄电池组往往不能满足我们的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种应用于变电站应急电源系统，其可实现燃料电池发电站的自动化及安全操作。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其包括应急电源装置、燃料电池辅助控制系统及报警系统，燃料电池辅助控制系统与报警系统两输出端通过PC机相连，燃料电池辅助控制系统与报警系统的输入端与应急电源装置的输入端及输出端相连。
所述的质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其燃料电池辅助控制系统的输入量主要包括：空气或氧气气压、空气或氧气流量、氢气流量、氢气气压、燃料电池堆输出的电压及电流、尾气气压及尾气温度。
所述的质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其报警系统的输入量主要包括：空气或氧气气压、空气或氧气流量、氢气流量、氢气气压、燃料电池堆输出的电压及电流、尾气气压及尾气温度。
所述的质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其还包括一可检测氢气泄漏的浓度传感器，传感器的数据输入报警系统的输入端。
所述的质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其还包括有蓄电池组，应急电源装置与进电线间以开关相连。
所述的质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其所述的蓄电池组为两组。
采用上述结构后，与习用相比，实用新型可实现燃料电池发电站的自动化及安全操作的目的，可克服蓄电池不能长时间供电给变电站的缺陷，能保证变电站更加可靠地长时间运行。
附图说明
图1为应用于变电中的应急电源系统的实施例一的结构示意图；
图2为应用于变电中的应急电源系统的实施例二的结构示意图；
图3为应用于变电中的应急电源系统的实施例三的结构示意图；
图4为本实用新型的外用电路结构框图。
具体实施方式
质子交换膜燃料电池发电技术是近年来发展比较快的一种发电方式，它具有启动快、工作温度要求低、比功率大、效率高、无污染等特点，在航空、潜艇、便携式电源、汽车等领域都有应用。因此，针对蓄电池组不能满足长时间提供电源给变电站这一问题，我们提出将质子交换膜燃料电池用于变电站应急电源，结合蓄电池，保证变电站更加可靠地长时间运行。同时，燃料电池移动方便，也可以作为变电站便携式移动电源发电站。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1所示，其为本新型的一种实施例，其公开了一种质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其包括应急电源装置1、燃料电池辅助控制系统2及报警系统3，其中：
燃料电池辅助控制系统2与报警系统3两输出端通过PC机4相连，燃料电池辅助控制系统2与报警系统3的输入端与应急电源装置1的输入端及输出端相连。
所述的燃料电池辅助控制系统2的输入量主要包括：空气或氧气气压21、空气或氧气流量22、氢气流量23、氢气气压24、燃料电池堆输出的电压25及电流26、尾气气压27及尾气温度28。
使用时，通过对氢气和空气的气压、流量控制，我们可以调整燃料电池的发电功率。当负载变大的，我们增大氢气和空气的输入气压和流量，反之亦然。为了防止输出电压、电流超过我们的度量范围和控制范围，我们需要对输出电压、电流进行检测；为了保证热交换器的正常工作(工作温度60℃-70℃)，我们需要对尾气温度进行检测，从而确保冷却系统的有效散热。
所述的报警系统3的输入量主要包括：空气或氧气气压21、空气或氧气流量22、氢气流量23、氢气气压24、燃料电池堆输出的电压25及电流26、尾气气压27及尾气温度28。
使用时，燃料电池的功率会随着入流气体的流量、压力变化，然而不同功率的燃料电池有一个最高供应速率和压力。比如一个10kW的质子交换膜燃料电池，它的最高氢气供应能力为100L/min，空气为540L/min；而它们的供应压力都要求在0-1大气压内可调。所以，一旦氢气或空气的功率速率和气体压力超过规定范围，我们就需要通过我们的报警系统进行报警。
采用实施例一的方案，与习用相比，其可实现燃料电池发电站的自动化及安全操作的目的。
图2为本新型的另一种实施例，其与实施例一相比，除多了一个可检测氢气泄漏的浓度传感器5外，其它都相同，浓度传感器5的数据输入报警系统的输入端。
通过设置氢气浓度传感器5，可为了防止氢气泄漏导致燃烧、爆炸，报警系统3设置了自动报警器，一旦氢气浓度超过我们的范围，系统自动报警。
氢气浓度要求如下：
氢气(空气中可燃性限制(容量％)4.0-75.0
(空气中可爆性限制(容量％)18.8-59.0
最后，我们将所有的数据信息通过RS485通讯串口接入PC机4，实现数据收集、监控及操作。
图3为本实用新型实施例三的结构示意图，其除具有实施例二的结构外，还包括有蓄电池组6，应急电源装置1与进电线间以开关S1、S2相连。
所述的蓄电池组6为两组。
使用时，传统的变电站应急电源主要为蓄电池供电，然而它具有供电时间有限，承受冲击电流差，不能带大功率负荷、不能移动等缺点。针对这些缺点，我们提出将燃料电池发电站用于变电站应急电源，确保系统长时间稳定工作。初始状态下，开关S1，S2断开。正常工作时1#进电供应#1母线负荷电源并对1#蓄电池组浮充电，2#进电供应#2母线负荷电源并对2#蓄电池组浮充电。当1#进电异常时，1#蓄电池首先不间断提供#1母线负荷电源，同时燃料电池发电站迅速启动，合开关S1，供应#1母线负荷电源并对1#蓄电池组浮充电。当2#进电异常时，2#蓄电池首先不间断提供#2母线负荷电源，同时合开关S2，燃料电池发电站供应#2母线负荷电源并对2#蓄电池组浮充电。一旦1#进电、2#进电恢复正常后，则断开开关S1、S2，停止燃料电池发电站，以正常方式运行。燃料电池具有启动比较快(几秒)，比功率大、效率高等特点，燃料电池发电站和蓄电池互补合作，确保了变电站在任何情况下的应急电源的长时间可靠提供。
同时，参考图4所示，我们的基于质子交换膜燃料电池的应急电源系统已经将DC/AC、DC/DC等设备包含在内，输出可直接带各种应急负荷。
虽然通过实施例描绘了本实用新型，本领域普通技术人员知道，本实用新型有许多变形和变化而不脱离本实用新型的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本实用新型的精神。

Claims (4)

1.一种质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其特征在于：其包括应急电源装置、燃料电池辅助控制系统及报警系统，燃料电池辅助控制系统与报警系统两输出端通过PC机相连，燃料电池辅助控制系统与报警系统的输入端与应急电源装置的输入端及输出端相连。
2.如权利要求1所述的质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其特征在于：其还包括一可检测氢气泄漏的浓度传感器，传感器的数据输入报警系统的输入端。
3.如权利要求2所述的质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其特征在于：其还包括有蓄电池组，应急电源装置与进电线间以开关相连。
4.如权利要求3所述的质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统，其特征在于：所述的蓄电池组为两组。
CNU2007201201997U 2007-05-18 2007-05-18 质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统 Expired - Lifetime CN201081844Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007201201997U CN201081844Y (zh) 2007-05-18 2007-05-18 质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007201201997U CN201081844Y (zh) 2007-05-18 2007-05-18 质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201081844Y true CN201081844Y (zh) 2008-07-02

Family

ID=39615499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2007201201997U Expired - Lifetime CN201081844Y (zh) 2007-05-18 2007-05-18 质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201081844Y (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102638073A (zh) * 2012-03-05 2012-08-15 浙江大学城市学院 质子交换膜燃料电池应急供电系统
CN111933973A (zh) * 2020-07-17 2020-11-13 华中科技大学鄂州工业技术研究院 一种质子交换膜燃料电池混合能量管理系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102638073A (zh) * 2012-03-05 2012-08-15 浙江大学城市学院 质子交换膜燃料电池应急供电系统
CN111933973A (zh) * 2020-07-17 2020-11-13 华中科技大学鄂州工业技术研究院 一种质子交换膜燃料电池混合能量管理系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103078362B (zh) 一种基于通信用燃料电池备用电源系统
CN107871908B (zh) 金属空气燃料电池与锂离子电池混合的电源及控制方法
CN100483475C (zh) 采用双can总线冗余通信的燃料电池测量控制装置
CN107579296B (zh) 锂电池动力电源系统及车辆
CN111564647B (zh) 一种甲醇水氢燃料电池电源系统及其控制方法
CN204497336U (zh) 千瓦级燃料电池锂离子电池混合动力装置
Hsiao et al. Development and dynamic characteristics of hybrid fuel cell-powered mini-train system
CN207068992U (zh) 一种气体燃料电池系统及车辆
CN102800882B (zh) 一种燃料电池发电系统
CN201821261U (zh) 一种基于燃料电池的备用电源系统
CN201081844Y (zh) 质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统
CN104386071A (zh) 一种混合燃料电池动力系统
CN203734372U (zh) 一种燃料电池备用供电系统
CN101119038A (zh) 质子交换膜燃料电池作为变电站应急电源系统及方法
CN102005811A (zh) 采用磷酸铁锂电池的不间断电源
CN115514067B (zh) 一种储能蓄电池组管理系统装置
CN110762396A (zh) 一种智能燃气调压箱
CN105305572A (zh) 一种安全热插拔式电池电源系统
CN201964994U (zh) 一种燃料电池用氮气压力简易检测装置
CN211493940U (zh) 一种耦合启动控制装置及车载富氧净化装置
CN204020886U (zh) 一种混合燃料电池动力系统
CN103165960A (zh) 一种用于电动车电池的加热保温系统
CN109103480B (zh) 一种燃料电池低温保护控制系统及其方法
CN202798118U (zh) 一种燃料电池应急电源的无缝切换系统
CN206067531U (zh) 燃料电池车的供电系统及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: SHENZHEN TAIANG ENERGY TECHNOLOGY STOCK CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: SHENZHEN TAIANG ELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.

CP03 Change of name, title or address

Address after: 518057, two software park, Nanshan District science and technology, Guangdong two, 14, 703-704, Shenzhen

Patentee after: Shenzhen Tieon Energy Technology Co., Ltd.

Address before: 8 B1-1 unit, 518000 digital building, Tian An Cheng Tianxiang, Futian District, Guangdong, Shenzhen, Che Kung Temple

Patentee before: Shenzhen Taiang Electronics Technology Co., Ltd.

DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Shenzhen Tieon Energy Technology Co., Ltd. Zhao Zhengming

Document name: Notification to Pay the Fees

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20080702

CX01 Expiry of patent term
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Shenzhen Tieon Energy Technology Co., Ltd.

Document name: Notification of Expiration of Patent Right Duration

DD01 Delivery of document by public notice