[发明专利]一种基于燃料电池与风能的分布式能源系统

权利要求书

1.一种基于燃料电池与风能联合发电系统，包括风力发电系统(1)和电解水系统(3)，所述风力发电系统(1)包括叶片(1-1)和电机，叶片(1-1)通过芯轴与电机相连，电机连接至负载(11)，叶片(1-1)在风力作用下高速旋转，通过电机将风能转换为电能，其特征在于，所述电解水系统(3)包括并列的N个电解槽(3-1)，所述N个电解槽(3-1)并联连接至电机，且与负载(11)相并联；N路补水管道(2)分别通入N个电解槽(3-1)内，用于补充水源；电解槽(3-1)的阳极区通过第二压缩机(5)与储氧罐(7)连通，储氧罐(7)通过压力阀(8)连通至燃料电池(10)的阴极，为燃料电池(10)提供氧源；电解槽(3-1)的阴极区通过第一压缩机(4)与储氢罐(6)连通，储氢罐(6)通过压力阀(8)连通至燃料电池(10)的阳极，为燃料电池(10)提供氢源；燃料电池(10)连接至负载(11)，燃料电池(10)的热水出口与热水回路(9)连通，热水回路(9)连通至电解槽(3-1)内，将产生的热水循环至电解槽(3-1)；

所述燃料电池(10)的内壁上设有换热区，换热区不与燃料电池(10)内部的燃料电池堆相通，其内部设置散热片(12)以提高换热效率；换热区的一端连通至进风管道，进风管道与鼓风机(13)相连，鼓风机(13)将环境空气通过进风管道输送至换热区，对燃料电池(10)进行散热，换热区的另一端连接排风管道，排风管道连通至叶片加热装置(14)，所述叶片加热装置(14)的上侧排列1至多排风口；燃料电池(10)工作时，换热出来的热空气流通至叶片加热装置(14)，从叶片加热装置(14)的风口向上吹，替代电加热装置对叶片(1-1)进行加热。

2.根据权利要求1所述一种基于燃料电池与风能联合发电系统，其特征在于，为保证电解槽(3-1)的电解效率，对并联的N个电解槽(3-1)的运行台数实施控制，设定单台电解槽(3-1)容量为Q，电机容量为P，则启动的电解槽(3-1)的台数为n≤P/Q，取整数。

3.根据权利要求1所述一种基于燃料电池与风能联合发电系统，其特征在于，所述叶片加热装置(14)的上侧距离叶片(1-1)外端的最小距离为0.5m。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述一种基于燃料电池与风能联合发电系统，其特征在于，风资源充足时，在用电负荷高峰，通过风力发电系统(1)直接供电；在用电低谷，通过电解槽系统(3)将风能转化为氢能进行储存；风资源匮乏时，储氢罐(6)与储氧罐(7)里的纯氢和纯氧供给燃料电池(10)进行发电和供电。