一种分体式甲醇燃料电池后备电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种分体式甲醇燃料电池后备电源，包括室内机和室外机，所述室内机包括氢燃料电池模块，并经与之相连的直流供电单元后连接直流负载；该直流供电单元的输出端还经交流供电单元后连接交流负载；所述室外机包括依次连接的甲醇制氢重整器、甲醇储料罐和氢缓存单元，该氢缓存单元的输出端经过管道连接到所述室内机中的氢燃料电池模块。本实用新型不仅部署灵活，而且燃料电池模块移于室内，可以降低能耗并极大地延长氢燃料电池模块的寿命。本实用新型不仅可用于通信基站，还可适用于其他电力配电应用场合。
【专利说明】一种分体式甲醇燃料电池后备电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通信机房配电设备，尤其是一种通信基站用电源，具体的说是一种分体式甲醇燃料电池后备电源。
【背景技术】
[0002]目前，移动通信基站后备电源普遍采用48V蓄电池组，蓄电池的使用寿命较短，每隔几年就要更换一批，而蓄电池的生产、处置过程会增加环境污染、资源消耗，因此迫切需要寻找替代后备电源方案。燃料电池就是一种具有前景的方案，而采取以甲醇作为燃料的方案，是对氢燃料电池方案的一种改进。目前，一般是将整个后备电源放在室外，造成设备体积过大，占用过多室外绿地面积、影响景观，甚至可能会遭到周围居民投诉。如果将后备电源进行适当拆分，并分别放置于室内和室外，不仅可减小室外占地面积，还可减小室外气温对电池模块的影响，具有很好的应用前景。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种使用甲醇燃料电池，并具有较强环境适应能力的通信基站用后备电源。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]一种分体式甲醇燃料电池后备电源，包括室内机和室外机，所述室内机包括氢燃料电池模块，并经与之相连的直流供电单元后连接直流负载，使来自电池模块的电压经过变换后输出给直流负载；该直流供电单元的输出端还经交流供电单元后连接交流负载，将直流电变换成交流电后输出给交流负载；所述室外机包括依次连接的甲醇制氢重整器、甲醇储料罐和氢缓存单元，该氢缓存单元的输出端经过管道连接到所述室内机中的氢燃料电池模块。
[0006]所述直流供电单元包括DC-DC变换器和辅助电池组，该DC-DC变换器的输入端连接氢燃料电池模块，输出端连接所述辅助电池组后，共同连接直流负载。
[0007]所述交流供电单元包括DC-AC变换器和自动切换开关I，其中，DC-AC变换器的输入端连接所述DC-DC变换器的输出端；所述自动切换开关I的一个输入端与DC-AC变换器的输出端相连，另一个输入端连接220V市电，该自动切换开关I的输出端连接交流负载。
[0008]所述室内机还包括为室外机供电单元，该室外机供电单元包括AC-DC变换器和自动切换开关2 ;所述AC-DC变换器的输入端与220V市电相连；所述自动切换开关2的一个输入端与AC-DC变换器的输出端相连，另一个输入端连接DC-DC变换器的输出端和辅助电池组；该自动切换开关2的输出端连接到室外机中的甲醇制氢重整器。
[0009]所述室外机中还包括检测氢气泄漏的氢气检测探头，该氢气检测探头与设置于室内机中的氢气泄漏指示相连。
[0010]所述室内机还包括与甲醇储料罐相连的燃料量指示。
[0011]所述室内机和室外机之间设有综合管道，该综合管道内设有连接氢燃料电池模块的排水管和排气管及其他连接室内机和室外机的管线，所述排水管和排气管均开口于室外机上。
[0012]所述室内机还设有供氢燃料电池模块换风之用的进风口和出风口。
[0013]所述室外机还设有供甲醇制氢重整器排气的排气口 I。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015]本实用新型思路新颖、设计合理，采用分体式安装方式，一方面避免了室外部分设备体积过大、影响景观，另一方面将燃料电池模块移于室内，冬天避免结冰、夏天避免太阳直晒过热，可以降低能耗并极大地延长燃料电池模块的寿命。本实用新型不仅可用于通信基站，还可适用于其他电力配电应用场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0018]如图1所示，本实用新型包括室内机和室外机，所述室内机包括型号为SXFC-FEE5KW1的氢燃料电池模块，并经与之相连的直流供电单元后连接直流负载，使来自电池模块的电压经过变换后输出给直流负载。该直流供电单元的输出端还经交流供电单元后连接交流负载，将直流电变换成交流电后输出给交流负载；所述室外机包括依次连接的甲醇制氢重整器、甲醇储料罐和氢缓存单元，该氢缓存单元的输出端经过管道连接到所述室内机中的氢燃料电池模块。所述甲醇储料罐提供甲醇原料给甲醇制氢重整器生产氢气，然后经氢缓存单元缓存后通过连接氢燃料电池模块的管道给氢燃料电池模块输送氢气，使该氢燃料电池模块生产电力。所述氢缓存单元的输出端还设有安全阀，可当其内压力过大时，进行放气泄压，以保证安全。所述直流供电单元包括DC-DC变换器和辅助电池组，该DC-DC变换器可对经过其的电流进行电压变换，其输入端连接氢燃料电池模块，输出端连接所述辅助电池组后，共同连接到直流负载，将来自电池模块的电压进行变换后，输出给负载。所述交流供电单元包括DC-AC变换器和自动切换开关I，其中，DC-AC变换器的输入端连接所述直流供电单元的DC-DC变换器的输出端，可将来自直流供电单元的直流电变化成交流电；所述自动切换开关I的一个输入端与DC-AC变换器的输出端相连,另一个输入端连接220V市电，其输出端连接到交流负载，使其可在市电和电池供电之间进行切换后输出给负载。所述室内机还包括为室外机供电单元，该室外机供电单元包括AC-DC变换器和自动切换开关2 ;所述AC-DC变换器的输入端与220V市电相连；所述自动切换开关2的一个输入端与AC-DC变换器的输出端相连，另一个输入端连接DC-DC变换器的输出端和辅助电池组，其输出端连接到室外机中的甲醇制氢重整器，使其可在市电和电池供电之间进行切换，保证该室外机供电单元可在市电来电或断电的情况下，为室外机提供电力。所述室外机中还包括检测氢气泄漏的氢气检测探头，该氢气检测探头与设置于室内机中的氢气泄漏指示相连。使得在室内即可监测室外机中的氢气泄漏情况。所述室内机还包括与甲醇储料罐相连的燃料量指示，使得在室内即可了解甲醇燃料的使用和剩余情况。所述室内机和室外机之间设有综合管道，该综合管道内设有连接氢燃料电池模块的排水管和排气管及其他连接室内机和室外机的管线，不仅便于安装和维护，而且美观整洁。所述排水管和排气管均开口于室外机上，利于室内机中的氢燃料电池模块在生产电力时的排气和排水，且可保持室内机的整洁。所述室内机还设有供氢燃料电池模块换风之用的进风口和出风口，对其进行换热，同时亦可改善室内机的空气环境，满足其生产电力需要。所述室外机还设有供甲醇制氢重整器排气的排气口 1，及时排除在制氢过程中产生的废气。
[0019]本实用新型的工作原理为:在正常情况下，通信基站由市电提供电源，通过220VAC转换为54V直流电源，通过直流供电单元为基站设备供电，甲醇燃料电池后备电源启动后进入备用状态。
[0020]甲醇燃料电池后备电源的启动，首先要进行对甲醇制氢重整器进行加电预热约10小时，以使甲醇制氢重整器进入制氢待命状态，加热和保温工作是由室内机部分的室外机供电单元来完成。市电来电时，经过AC-DC变换器变换为54V电源，再经过自动切换开关2给室外机的甲醇制氢重整器供电。当市电断电时，自动切换开关2将输入端连接到辅助电池的输出端，由辅助电池继续供电，同时启动氢燃料电池模块、甲醇制氢重整器。氢燃料电池模块将在3分钟内完全接管供电任务，辅助电池停止供电。
[0021]室内机的交流供电单元包含一个自动切换开关1，当市电来电时，将交流负载切换至IJ直接由市电供电，当市电断电时，由DC-AC变换器输出220VAC对负载供电。
[0022]室内机中的燃料量指示和氢气泄漏指示使得本设备在室内即可监控室外机的燃料量、氢气泄漏等情况。
[0023]本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种分体式甲醇燃料电池后备电源，包括室内机和室外机，其特征是所述室内机包括氢燃料电池模块，并经与之相连的直流供电单元后连接直流负载，使来自电池模块的电压经过变换后输出给直流负载；该直流供电单元的输出端还经交流供电单元后连接交流负载，将直流电变换成交流电后输出给交流负载；所述室外机包括依次连接的甲醇制氢重整器、甲醇储料罐和氢缓存单元，该氢缓存单元的输出端经过管道连接到所述室内机中的氢燃料电池模块。
2.根据权利要求1所述分体式甲醇燃料电池后备电源，其特征是所述直流供电单元包括DC-DC变换器和辅助电池组，该DC-DC变换器的输入端连接氢燃料电池模块，输出端连接所述辅助电池组后，共同连接直流负载。
3.根据权利要求1所述分体式甲醇燃料电池后备电源，其特征是所述交流供电单元包括DC-AC变换器和自动切换开关I，其中，DC-AC变换器的输入端连接所述DC-DC变换器的输出端；所述自动切换开关I的一个输入端与DC-AC变换器的输出端相连,另一个输入端连接220V市电，该自动切换开关I的输出端连接交流负载。
4.根据权利要求1所述分体式甲醇燃料电池后备电源，其特征是所述室内机还包括为室外机供电单元，该室外机供电单元包括AC-DC变换器和自动切换开关2 ;所述AC-DC变换器的输入端与220V市电相连；所述自动切换开关2的一个输入端与AC-DC变换器的输出端相连，另一个输入端连接DC-DC变换器的输出端和辅助电池组；该自动切换开关2的输出端连接到室外机中的甲醇制氢重整器。
5.根据权利要求1所述分体式甲醇燃料电池后备电源，其特征是所述室外机中还包括检测氢气泄漏的氢气检测探头，该氢气检测探头与设置于室内机中的氢气泄漏指示相连。
6.根据权利要求1所述分体式甲醇燃料电池后备电源，其特征是所述室内机还包括与甲醇储料罐相连的燃料量指示。
7.根据权利要求1所述分体式甲醇燃料电池后备电源，其特征是所述室内机和室外机之间设有综合管道，该综合管道内设有连接氢燃料电池模块的排水管和排气管及其他连接室内机和室外机的管线，所述排水管和排气管分别连接到室外机上的排水口和排气口 2。
8.根据权利要求1所述分体式甲醇燃料电池后备电源，其特征是所述室内机还设有供氢燃料电池模块换风之用的进风口和出风口。
9.根据权利要求1所述分体式甲醇燃料电池后备电源，其特征是所述室外机还设有供甲醇制氢重整器排气的排气口 I。
【文档编号】H02J9/06GK203674787SQ201320810673
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】吕冬阳, 李飞, 王世岗, 孙兰 申请人:中通服节能技术服务有限公司