一种燃料电池储能和发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于燃料电池领域，涉及一种储能和发电系统，具体涉及一种燃料电池储能和发电系统。
【背景技术】
[0002]在燃料电池中，燃料的化学反应能直接转化成电能，进而产生电流。换言之，燃料电池包括发电系统，在该系统中，燃料(氢气或甲醇)与氧化剂(氧气或空气)的化学反应能直接转化成电能。燃料电池利用从其外部提供的燃料连续第产生电能，无需进行燃烧或者充放电循环。燃料电池的能量效率明显地高于利用燃料燃烧而产生的热动能量的发电机，因为燃料电池不受热力学效率极限的支配。
[0003]一般地，燃料电池中燃料与氧化剂的化学反应产生水。目前，市场上的燃料电池包括聚合物电解液膜燃料电池(PEMFC)和磷酸燃料电池(PAFC)，它们均使用酸性电解液。其中，使用酸性电解液的燃料电池中的化学反应方程如下:阳极2H2— 4H++4e_;阴极02+4H++4e_— 2H20 ;整体2H2+02— 2H20+能量。现有的发电系统通常是将燃料电池与蓄电池相连接，然而蓄电池的充电速度慢，导致其充电时间较长，浪费较多的时间，并且蓄电池产生的功率有限，当用电设备需要输出大电流时，蓄电池就显得无能为力。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种燃料电池储能和发电系统。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种燃料电池储能和发电系统，它包括燃料电池组、与所述燃料电池组相连接用于向其输送氧气的供氧风机、与所述燃料电池组相连通用于向其输送氢气的氢气瓶组、与所述燃料电池组相电连接的控制电路板、与所述控制电路板相电连接的蓄电池、与所述蓄电池相电连接的用电设备，它还包括与所述控制电路板相电连接的超级电容器，所述超级电容器与所述用电设备相电连接。
[0006]优化地，它还包括与所述燃料电池组相连接的热交换器。
[0007]优化地，所述热交换器包括储水箱以及安装在所述储水箱内的散热片。
[0008]优化地，所述燃料电池组和所述热交换器之间安装有循环水泵。
[0009]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:本实用新型燃料电池储能和发电系统，通过设置与控制电路板相电连接的超级电容器，这样能够利用超级电容器储存燃料电池组产生的能量，从而实现向用电设备输出大电流；而且当用电设备不使用时，可以选择转化效率较高的超级电容器储存能量，节约能源，提高燃料电池的效率。
【附图说明】
[0010]附图1为本实用新型燃料电池储能和发电系统的结构示意图；
[0011]其中，1、燃料电池组；2、供氧风机；3、氢气瓶组；4、控制电路板；5、超级电容器；6、蓄电池；7、热交换器；71、储水箱；72、散热片；8、循环水泵；9、用电设备。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合附图对本实用新型优选实施方案进行详细说明:
[0013]如图1所示的燃料电池储能和发电系统，主要包括燃料电池组1、供氧风机2、氢气瓶组3、超级电容器5和蓄电池6等部件。
[0014]其中，燃料电池组I可以由多个燃料电池串联而成，以提高燃料电池组I的输出功率。供氧风机2与燃料电池组I的氧气入口相连接，用于向燃料电池组I中不断输入空气或氧气；氢气瓶组3由多个氢气瓶组成，它与燃料电池组I的氢气入口相连接，用于向燃料电池组I中输入氢气。控制电路板4则与燃料电池组I相电连接，它用于传输燃料电池组I产生的电能。蓄电池6与控制电路板4相电连接，用于储存经由控制电路板4输送的电能；用电设备9与蓄电池6相电连接，这样蓄电池6储存的电能可以输送至用电设备9，但是蓄电池6向用电设备9输送的电流密度较小，不能满足用电设备9大电流的相关功能；因此设置了与控制电路板4相电连接且与蓄电池6并联的超级电容器5，该超级电容器5也与用电设备9相电连接，从而实现向用电设备9输出大电流；而且当用电设备不使用时，可以选择转化效率较高的超级电容器5储存能量，节约能源，提高燃料电池的效率。在本实施例中，可以在超级电容器5与控制电路板4连接的电路上设置第一开关，在蓄电池6与控制电路板4连接的电路上设置第二开关，通过控制第一开关和第二开关的启闭，实现对电流流向的控制，从而根据实际情况控制用电设备9需要的电流输入。
[0015]在本实施例中，燃料电池储能和发电系统还包括与燃料电池组I相连接的热交换器7，该热交换器7包括储水箱71以及安装在储水箱71内的散热片72，从而充分利用燃料电池组I产生的热量，提高能量利用率。燃料电池组I和热交换器7之间安装有循环水泵8，这样将燃料电池组I产生的水分通过循环水泵8循环起来，能够提高热交换效率。
[0016]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种燃料电池储能和发电系统，它包括燃料电池组(I)、与所述燃料电池组(I)相连接用于向其输送氧气的供氧风机(2)、与所述燃料电池组(I)相连通用于向其输送氢气的氢气瓶组(3)、与所述燃料电池组(I)相电连接的控制电路板(4)、与所述控制电路板(4)相电连接的蓄电池(6)、与所述蓄电池(6)相电连接的用电设备(9)，其特征在于:它还包括与所述控制电路板⑷相电连接的超级电容器(5)，所述超级电容器(5)与所述用电设备(9)相电连接。
2.根据权利要求1所述的燃料电池储能和发电系统，其特征在于:它还包括与所述燃料电池组(I)相连接的热交换器(7)。
3.根据权利要求2所述的燃料电池储能和发电系统，其特征在于:所述热交换器(7)包括储水箱(71)以及安装在所述储水箱(71)内的散热片(72)。
4.根据权利要求2所述的燃料电池储能和发电系统，其特征在于:所述燃料电池组(I)和所述热交换器(7)之间安装有循环水泵(8)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种燃料电池储能和发电系统，它包括燃料电池组、与所述燃料电池组相连接用于向其输送氧气的供氧风机、与所述燃料电池组相连通用于向其输送氢气的氢气瓶组、与所述燃料电池组相电连接的控制电路板、与所述控制电路板相电连接的蓄电池、与所述蓄电池相电连接的用电设备，它还包括与所述控制电路板相电连接的超级电容器，所述超级电容器与所述用电设备相电连接。通过设置与控制电路板相电连接的超级电容器，这样能够利用超级电容器储存燃料电池组产生的能量，从而实现向用电设备输出大电流；而且当用电设备不使用时，可以选择转化效率较高的超级电容器储存能量，节约能源，提高燃料电池的效率。
【IPC分类】H01M8-02, H01M8-04
【公开号】CN204497324
【申请号】CN201520280672
【发明人】高东青, 王飞
【申请人】上海博暄能源科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月29日