一种基于液态氢源和中高温燃料电池的智能电源的制作方法

1.本实用新型涉及氢能技术领域，尤其涉及一种基于液态氢源和中高温燃料电池的智能电源。


背景技术：

2.近年来新能源汽车受到越来越多的重视，各种类型的新能源汽车陆续上市。目前常见的是采用锂电池作为电源的新能源汽车，具有清洁无污染的优点，符合当下的环保要求。但是，采用锂电池作为电源，存在充电时间长、续航里程不足等问题，且为其提供电能的充电站等配套设施与现有的加油站及运输储存设施不兼容，完全替换需要投入巨大的财力物力，成本高昂。
3.另一种新能源汽车模式是采用氢气作为能源提供动力，其氢能转换模式包括氢内燃机或氢燃料电池两种。其中，氢燃料电池与锂电池结合作为新能源汽车动力，可以解决充电时间和续航里程的问题。现有的技术是采用高压储氢罐储氢，为氢燃料电池提供氢气。由于锂电池有因为过热或短路引起燃烧爆炸的问题，而燃料电池的高压储氢罐同样有可能因为氢气泄露引起燃烧爆炸，从而使锂电池与高压储氢罐在同一车上的安全隐患大大增加。而安全是新能源汽车能否大规模应用最重要的决定因素之一，因此，上述问题导致现有的氢燃料电池新能源汽车无法进入大规模商业应用，因此我们提出了一种基于液态氢源和中高温燃料电池的智能电源用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决上述中的缺点，而提出的一种基于液态氢源和中高温燃料电池的智能电源。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种基于液态氢源和中高温燃料电池的智能电源，包括液态氢源罐、中高温燃料电池、锂电池、脱氢反应器和过渡罐，所述液态氢源罐的一侧固定连通有物料泵，所述物料泵的顶部固定连通有出料管，所述出料管的顶端固定连通有热交换盘管一，所述热交换盘管一绕设在锂电池的外侧，所述热交换盘管一的一端固定连通有热交换盘管二，所述热交换盘管二绕设在中高温燃料电池的外侧，所述热交换盘管二的一端固定连通有热交换盘管三，所述热交换盘管三绕设在脱氢反应器的外侧，所述热交换盘管三的一端固定连通有进料管，所述进料管与脱氢反应器的顶部相连通，所述脱氢反应器的顶部与过渡罐相连通，所述过渡罐与中高温燃料电池的顶部相连通，所述脱氢反应器的一侧底部固定连通有抽料泵，所述抽料泵的一端固定连通有有机液态储氢罐，所述中高温燃料电池和锂电池之间电性连接同一个电源管理装置。
7.优选的，所述脱氢反应器的底部固定连接有加热座，所述脱氢反应器的一侧固定连接有温度传感器。
8.优选的，所述抽料泵与有机液态储氢罐之间固定连通有同一个管道。
9.优选的，所述过渡罐与中高温燃料电池之间固定连通有同一个进氢气管，所述脱氢反应器与过渡罐之间固定连通有同一个出氢气管。
10.优选的，所述热交换盘管二与热交换盘管三之间固定连接有同一个过渡管二。
11.优选的，所述热交换盘管一与热交换盘管二之间固定连通有同一个过渡管一。
12.本实用新型中，所述的一种基于液态氢源和中高温燃料电池的智能电源，通过物料泵、热交换盘管一、热交换盘管一和热交换盘管三的配合，不仅有效冷却了中高温燃料电池和锂电池，又可以对脱氢反应器进行加热，从而大大提高了系统的热能利用率，通过温度传感器和加热座的配合，当脱氢反应器的温度达不到要求时，可对脱氢反应器进行加热补偿，使其达到最佳脱氢的温度；
13.本实用新型中，所述的一种基于液态氢源和中高温燃料电池的智能电源，通过脱氢反应器，可把液态氢源分解为氢气和有机液态储氢载体，有机液态储氢载体在抽料泵的抽取下，被输送到有机液态储氢罐内，而产生的氢气被输送到过渡罐内，通过过渡罐的过渡储存，在从过渡罐输送至中高温燃料电池内，中高温燃料电池通过电源管理装置可为锂电池进行充电，同时电源管理装置可为汽车电机或其他负载进行供电；
14.本实用新型结构设计合理，不仅有效冷却了中高温燃料电池和锂电池，又可以对脱氢反应器进行加热，大大提高了系统的热能利用率，通过温度传感器和加热座的配合，当脱氢反应器的温度达不到要求时，可对脱氢反应器进行加热补偿，同时中高温燃料电池通过电源管理装置可为锂电池进行充电，同时电源管理装置可稳定的进行供电。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种基于液态氢源和中高温燃料电池的智能电源的结构示意图。
16.图中：1、液态氢源罐；2、物料泵；3、出料管；4、热交换盘管一；5、过渡管一；6、热交换盘管二；7、过渡管二；8、热交换盘管三；9、进料管；10、抽料泵；11、有机液态储氢罐；12、脱氢反应器；13、温度传感器；14、出氢气管；15、过渡罐；16、进氢气管；17、中高温燃料电池；18、锂电池；19、电源管理装置；20、管道；21、加热座。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
18.参照图1，一种基于液态氢源和中高温燃料电池的智能电源，包括液态氢源罐1、中高温燃料电池17、锂电池18、脱氢反应器12和过渡罐15，液态氢源罐1的一侧固定连通有物料泵2，物料泵2的顶部固定连通有出料管3，出料管3的顶端固定连通有热交换盘管一4，热交换盘管一4绕设在锂电池18的外侧，热交换盘管一4的一端固定连通有热交换盘管二6，热交换盘管二6绕设在中高温燃料电池17的外侧，热交换盘管二6的一端固定连通有热交换盘管三8，热交换盘管三8绕设在脱氢反应器12的外侧，热交换盘管三8的一端固定连通有进料管9，进料管9与脱氢反应器12的顶部相连通，液态氢源罐1便于储存液态氢源，通过物料泵2，可把液态氢源抽到出料管3内，最终进入热交换盘管一4内，通过热交换盘管一4，可吸收
锂电池18所散热的热量，然后稍微加热的液态氢源进入热交换盘管二6，因中高温燃料电池的氢气燃料燃烧，将会发出大量的热量，进而可再次对液态氢源进行加热，而加热后的液态氢源进入热交换盘管三8中，进而加热后的液态氢源可对脱氢反应器12进行加热，进而有效冷却了中高温燃料电池17和锂电池18，又可以对脱氢反应器12进行加热，从而大大提高了系统的热能利用率，最后液态氢源通过进料管9进入脱氢反应器12内进行脱氢作业；
19.脱氢反应器12的顶部与过渡罐15相连通，过渡罐15与中高温燃料电池17的顶部相连通，脱氢反应器12的一侧底部固定连通有抽料泵10，抽料泵10的一端固定连通有有机液态储氢罐11，中高温燃料电池17和锂电池18之间电性连接同一个电源管理装置19，通过脱氢反应器12，可把液态氢源分解为氢气和有机液态储氢载体，有机液态储氢载体在抽料泵10的抽取下，被输送到有机液态储氢罐11内，而产生的氢气被输送到过渡罐15内，通过过渡罐15的过渡储存，然后在从过渡罐15输送至中高温燃料电池17内，中高温燃料电池17通过电源管理装置19可为锂电池18进行充电，同时电源管理装置19可为汽车电机或其他负载进行供电。
20.本实用新型中，脱氢反应器12的底部固定连接有加热座21，脱氢反应器12的一侧固定连接有温度传感器13，通过温度传感器13，可对脱氢反应器12的温度进行监控，当温度没有达到要求时，可打开加热座21对脱氢反应器12进行加热补偿，使其达到最佳脱氢的温度。
21.本实用新型中，抽料泵10与有机液态储氢罐11之间固定连通有同一个管道20，便于把抽料泵10与有机液态储氢罐11相连通，以便把有机液态储氢载体抽到有机液态储氢罐11内进出储存。
22.本实用新型中，过渡罐15与中高温燃料电池17之间固定连通有同一个进氢气管16，脱氢反应器12与过渡罐15之间固定连通有同一个出氢气管14，便于把过渡罐15连通在中高温燃料电池17与脱氢反应器12之间，进而使得过渡罐15起到过渡储存氢气的目的。
23.本实用新型中，热交换盘管二6与热交换盘管三8之间固定连接有同一个过渡管二7，便于热交换盘管二6与热交换盘管三8之间的连通。
24.本实用新型中，热交换盘管一4与热交换盘管二6之间固定连通有同一个过渡管一5，便于热交换盘管一4与热交换盘管二6之间的连通。
25.本实用新型中，在使用时，液态氢源罐1便于储存液态氢源，通过物料泵2，可把液态氢源抽到出料管3内，最终进入热交换盘管一4内，通过热交换盘管一4，可吸收锂电池18所散热的热量，然后稍微加热的液态氢源进入热交换盘管二6，因中高温燃料电池，因燃料燃烧，将会发出大量的热量，进而可再次对液态氢源进行加热，而加热后的液态氢源进入热交换盘管三8中，进而加热后的液态氢源可对脱氢反应器12进行加热，进而有效冷却了中高温燃料电池17和锂电池18，又可以对脱氢反应器12进行加热，从而大大提高了系统的热能利用率，通过温度传感器13，可对脱氢反应器12的温度进行监控，当温度没有达到要求时，可打开加热座21对脱氢反应器12进行加热补偿，使其达到最佳脱氢的温度，通过脱氢反应器12，可把液态氢源分解为氢气和有机液态储氢载体，有机液态储氢载体在抽料泵10的抽取下，被输送到有机液态储氢罐11内，而产生的氢气被输送到出氢气管14内，最终进入过渡罐15内，通过过渡罐15的过渡储存，然后在从过渡罐15输送至中高温燃料电池17内，中高温燃料电池17通过电源管理装置19可为锂电池18进行充电，同时电源管理装置19可为汽车电
机或其他负载进行供电。