[发明专利]一种膜电解自供氢质子交换膜燃料电池发电系统及其方法

权利要求书

1.一种膜电解自供氢质子交换膜燃料电池发电系统，其特征在于：该系统包括：膜电解制氢装置、除水装置、压缩机、储罐和燃料电池发电系统；系统中膜电解制氢装置、除水装置、压缩机、储罐和燃料电池发电系统的布置为：外接的220V交流市电通过AC/DC转换器转换为100V的直流电，作为膜电解制氢装置的动力电源使用，纯水容器和冷却系统作为膜电解制氢装置的配套设备与膜电解制氢装置连接，电解产生的氧气经除水装置除水、氧气压缩机压缩后，储存在氧气储罐内，电解产生的氢气经除水装置除水、氢气压缩机压缩后，储存在氢气储罐内，当氧气储罐内的氧气与氢气储罐内的氢气同时通入燃料电池发电系统时，燃料电池工作，生成的直流电经DC/AC转换器进行转换后，转换为220V交流电，提供给需要用电的设备。

2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：氢气压缩机的进气压力为3MPa，出气压力为35MPa，可直接压缩含有饱和水蒸汽的氢气，自带有储水装置；氢气储罐为碳纤维高压储罐，工作压力为35MPa；氧气压缩机的进气压力为3MPa，出气压力为35MPa，可直接压缩含有饱和水蒸汽的氧气，自带有储水装置；氧气储罐为碳纤维高压储罐，工作压力为35MPa。

3.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：采用撬装式结构和全系统的程序控制(PLC控制)，设置全时监控系统，可做到无人值守，设备可移动或固定安装。

4.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：采用储热材料作为系统的保温防冻材料，能使该系统在-25℃低温环境下或市电停电的情况下工作10小时以上，不会发生冰冻。

5.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：系统内的质子交换膜燃料电池可以是氢-氧燃料电池，也可以是氢-空燃料电池。

6.一种使用权利要求1所述的膜电解自供氢质子交换膜燃料电池发电备用电源系统进行发电的方法，其特征在于：将外接的220V交流市电1通过AC/DC转换器2，转换为100V的直流电3，作为膜电解制氢装置4的动力电源使用，纯水容器5和冷却系统6作为膜电解装置4的配套设备，电解产生的氧气经除水装置7除水、氧气压缩机8压缩后，储存在氧气储罐9内，电解产生的氢气经除水装置10除水、氢气压缩机11压缩后，储存在氢气储罐12内，当氧气储罐9或氢气储罐12内储满气体后，膜电解装置4停止工作，当需要燃料电池发电系统13提供电力时，氧气储罐9内的氧气与氢气储罐11内的氢气同时通入燃料电池发电系统13，燃料电池工作，生成的直流电14，经DC/AC转换器15进行转换后，转换为220V交流电16，提供给需要用电的设备。