CN214313274U - 便携式质子交换膜氢燃料电堆系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种便携式质子交换膜氢燃料电堆系统。所述电堆系统由燃料电堆，进气阀，排气阀，风扇，辅助电源，电源管理模块，显示屏组成。该系统使用锂电池作为辅助电源，辅助燃料电堆向外输出功率，并为系统运行提供功率，大大提升了系统的负载能力。该系统使用电源管理模块，提高氢气利用率，使电堆系统长时间稳定工作，并提供了CAN通信控制，锂电池充电控制等功能。该系统为风冷堆，使用风扇为电堆提供反应所需空气，且为电堆散热。该系统结构简单，控制简单，无污染产物，运行成本低，能量密度高，便于携带。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源动力供应领域，具体为一种便携式质子交换膜氢燃料电堆系统。
背景技术
燃料电池是一种利用将氢气与氧气的化学能转化为电能而获得电能的装置，与传统的燃料转化电能方式相比，燃料电池不受卡诺循环限制，理论电能转换效率可达80％，效率更高。利用氢气作为燃料的质子交换膜燃料电堆产物为水，无污染排放，工作时间噪音相对更小，是一种前途很高的能源方向。
现阶段较为流行的锂电池能量密度较低，相对燃料电池负载能力较强，以锂电池作为辅助电源的燃料电堆系统一定程度下互补了锂电池与燃料电池，降低了燃料电池刚启动阶段的负载压力，其次锂电池也为燃料电池的启动提供了动力。
燃料电堆工作期间会产生热量，而质子交换膜需工作在正常温度范围内，从而需对电堆进行温度调节，该便携式质子交换膜氢燃料电堆系统使用风冷方式，此相对于水冷方式结构简单，易于控制，重量大大减轻，且为电堆降温的同时也提供了足量的氢气。
发明内容
本实用新型的目的为提供一种体积小，负载能力较强，寿命较长，使用安全的便携式质子交换膜氢燃料电堆系统。
本实用新型采取的实施方案为；一种便携式质子交换膜氢燃料电堆系统，包括燃料电堆D1，包括氢气瓶H1，手动调节阀S1，进气阀S2，燃料电堆D1，排气阀S3在内的氢气通道，包括燃料电堆D1，风扇M1在内的空气通道，系统管理模块T1，功率并流模块 D3。所述氢气通道为氢气瓶H1接在手动调节阀S1上，进气阀S2接于燃料电堆D1的进气口及手动调节阀S1之间，燃料电堆D1的排气口接于排气阀S3上。所述空气通道为风扇 M1位于燃料电堆D1空气出口，为燃料电堆D1提供空气及降温。所述系统管理模块T1分别与燃料电堆D1的功率输出口的电流传感器P6，锂电池输出口电压传感器P3，燃料电堆输出口电压传感器P5，氢气瓶H1上的压力传感器P1，燃料电堆D1内引出的温度传感器 P4，进气阀S2，排气阀S3及风扇M1相连。系统管理模块T1接于显示屏W1，显示屏W1 实时显示系统管理模块T1采集得的信息。
本实用新型采用的实施方案中，可使用CAN通信接口与上位机相连。
附图说明
图1为本实用新型所述的便携式质子交换膜氢燃料电堆系统的实施方案结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型结构进行进一步描述。
如图1所示，调节手动调节阀S1使燃料电堆D1工作在正常的燃料气压范围内，便携式质子交换膜氢燃料电堆系统开启后，氢气通过进气阀S2进入燃料电堆D1进行反应，系统管理模块T1获取氢气瓶H1上压力传感器P1信息，燃料电堆D1前压力传感器P2信息，D1内温度传感器P4信息，锂电池D2的电压传感器P3信息，D1的电压传感器P5信息，功率并流模块D3输出口的电流传感器P6信息，当便携式质子交换膜氢燃料电堆系统输出电流升高或燃料电堆温度升高时，系统管理模块T1调节风扇M1，以提供足够氧气并使燃料电堆D1工作在合适的温度下，系统管理模块T1调节排气阀S3排出未反应的气体及水分。燃料电堆D1与锂电池D2通过功率并流单元D3向外输出功率。系统管理模块T1获得便携式质子交换膜氢燃料电堆系统工作状态，并可通过CAN接口或串口屏W1向外输出便携式质子交换膜氢燃料电堆系统信息。系统管理模块T1可通过硬件或软件启动或关闭便携式质子交换膜氢燃料电堆系统。系统管理模块T1根据采集得的系统信息通过W1或CAN 通信接口进行报警。
该便携式质子交换膜氢燃料电堆系统含有CAN通信接口，可通过该接口获得电堆系统信息及控制便携式质子交换膜氢燃料电堆系统的开启与关闭。
该便携式质子交换膜氢燃料电堆系统含有显示屏W1，可实时显示便携式质子交换膜氢燃料电堆系统状况及输出状况及报警信息。
Claims (5)
1.一种便携式质子交换膜氢燃料电堆系统，其特征是包括燃料电堆单元，系统管理模块T1，锂电池D2，功率并流模块D3，是燃料电堆单元与锂电池D2通过功率并流模块D3共同向外供电，系统管理模块T1采集信息并控制便携式质子交换膜氢燃料电堆系统。
2.根据权利要求1所述的便携式质子交换膜氢燃料电堆系统，其特征是所述燃料电堆单元包括进气阀S2，燃料电堆D1，排气阀S3组成的氢气通道，由风扇M1，燃料电堆D1组成的空气通道，所述燃料电堆D1包括温度传感器P4及功率输出口，所述温度传感器P4处于燃料电堆D1内并与系统管理模块T1通信相连，所述空气通道的风扇M1由系统管理模块T1控制，所述功率并流模块D3由锂电池D2作为辅助功率来源。
3.根据权利要求1所述的便携式质子交换膜氢燃料电堆系统，其特征是所述系统管理模块T1与燃料电堆单元的燃料电堆D1的功率输出口相连以采集电堆输出电压，所述系统管理模块T1与锂电池D2的输出口相连以采集锂电池输出电压，所述系统管理模块T1与燃料电堆单元的氢气通道的进气口的气压传感器P3相连以采集氢气通道进气口气压，所述系统管理模块T1与燃料电堆单元的氢气通道的氢气瓶H1的气压传感器P1相连以采集氢气瓶H1气压，所述系统管理模块T1与燃料电堆单元的氢气通道的燃料电堆D1的温度传感器P4相连以采集电堆内温度，所述系统管理模块T1与功率并流模块D3输出口的电流传感器P6相连以采集功率输出电流，所述系统管理模块T1与氢气通道的进气阀S2及排气阀S3相连以控制氢气通道，所述系统管理模块T1与空气通道的风扇M1相连以控制空气通道。
4.根据权利要求1所述的便携式质子交换膜氢燃料电堆系统，其特征是所述功率并流模块D3输入口与锂电池D2输出口及燃料电堆D1的功率输出口相连，输出口通过电流传感器P6后与系统管理模块T1及系统功率输出接口相连。
5.根据权利要求3所述的便携式质子交换膜氢燃料电堆系统，其特征是所述系统管理模块T1可通过CAN通信与上位机相连。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021668247.8U CN214313274U (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 便携式质子交换膜氢燃料电堆系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202021668247.8U CN214313274U (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 便携式质子交换膜氢燃料电堆系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214313274U true CN214313274U (zh) | 2021-09-28 |
Family
ID=77826669
Family Applications (1)
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| CN202021668247.8U Active CN214313274U (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 便携式质子交换膜氢燃料电堆系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214313274U (zh) |
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2020
- 2020-08-12 CN CN202021668247.8U patent/CN214313274U/zh active Active
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