[实用新型]带有燃料电池的备用电源

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种备用电源，尤其是涉及一种带有燃料电池的备用电源。

【背景技术】

燃料电池作为备用电源可以用在银行，医院，机场，商业楼宇等，替代目前大量应用的铅酸电池和柴油发电机，具有环保无污染，无噪音，轻便，便于维护等许多优点。随着人们生活品质的不断提高，社会工业化生产的迅猛发展，现代社会和经济对电力的依赖已达到不可或缺的程度，电力已成为社会和经济运行的总开关，没有了电，一切便迅速陷入全面瘫痪。燃料电池作为一种节能环保的发电设备，体积小，重量轻，无噪音，价格便宜，维护低，可连续工作(48小时或更长的备用时间)等特点非常适合用在备用电源领域。

目前，在备用电源领域主要是铅酸储能电池，燃料电池全部替换铅酸电池，这在初期会遇到比较大的阻力，首先是原有的铅酸电池将废弃掉也会造成一定的浪费；其次，燃料电池系统成本相对较高；再者，这对燃料电池的氢气供应和电池本身的特性也提出了很高的要求。

因此，结合实际情况研究一种低成本，高稳定可靠性的燃料电池备用电源系统方案具有非常重要的现实意义。

【实用新型内容】

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低，稳定性高、寿命长的带有燃料电池的备用电源。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

所述带有燃料电池的备用电源包括燃料电池、储能电池、单向二极管，所述的燃料电池与储能电池之间通过单向二极管连接，所述的单向二极管的阳极端连接燃料电池，阴极端分别连接储能电池和负载。

进一步地，所述的燃料电池的燃料入口处设有电磁阀，燃料电池的空气入口处设有空气供应设备。

进一步地，所述的负载通过AC/DC连接外用电源。

进一步地，所述的系统还包括控制电路板，该控制电路板分别连接燃料电池、储能电池、负载、AC/DC以及电磁阀。

本实用新型的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型采用燃料电池同相匹配的储能电池并联的方式输出电力，其特征在于：其中燃料电池同储能电池之间通过一个单向二极管直接连接在一起，燃料电池同储能电池一起为用电负载提供电力，燃料电池同相匹配的储能电池之间的连接不需要可控开关和DC/DC转换器，该系统能够大幅度提高燃料电池启动次数，大幅度降低燃料电池开关机对电池性能的影响，大幅度降低系统成本，这对于该系统直接应用在备用电源领域具有非常重要的意义。

【附图说明】

图1为本实用新型燃料电池同储能电池组成的备用电源系统的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步描述：

所述带有燃料电池的备用电源包括燃料电池、储能电池、单向二极管，所述的燃料电池与储能电池之间通过单向二极管连接，所述的单向二极管的阳极端连接燃料电池，阴极端分别连接储能电池和负载。

优选地，所述的燃料电池的燃料入口处设有电磁阀，燃料电池的空气入口处设有空气供应设备。

优选地，所述的负载通过AC/DC连接外用电源。

优选地，所述的系统还包括控制电路板，该控制电路板分别连接燃料电池、储能电池、负载、AC/DC以及电磁阀。

实施例1

如图1所示，一种燃料电池同储能电池组成的通信用备用电源系统，工作原理，过程和匹配性如下：

负载4即为通信设备，此系统中负载4消耗功率一般为1.5-2.5KW，其消耗功率同通信设备的通信量有关，通信设备的工作电压范围一般为40V-60VDC通常状况下，负载4消耗的电力来自于220VAC交流电(或380VAC)，220VAC交流电通过AC/DC8转化成55.5VDC直流电后提供给负载4和铅酸电池2，铅酸电池2单片的工作电压为1.8V-2.35V，24块串联后工作电压范围为43.2-56.4VDC。燃料电池1为多片串联组成的电池堆，电压范围很宽，但是在此系统中同铅酸蓄电池2相匹配，因此其工作的电压范围为43.2-56.4VDC，事例中用到的是一个80单电池组成的燃料电池，每个单电池的工作电压平均为0.54-0.705VDC，燃料电池的电流从61A-20A，因此电池的输出功率将随电压的变化而变化，范围从2.63KW-1.13KW变化。负载的功率波动范围同燃料电池的输出功率范围接近，燃料电池1的输出时的电压在铅酸储能电池2的电压范围内。

系统中的燃料电池1采用新一代空冷自增温燃料电池，铅酸电池2的容量一般大于100AH。