[发明专利]基于风力发电机与氢氧燃料电池的海上液冷系统

说明书

本发明公开了一种基于风力发电机与氢氧燃料电池的海上液冷系统，旨在提供一种能够在不影响冷却效果的情况下，有效延长目前的液冷系统中的树脂去离子装置的树脂的有效使用寿命，降低树脂去离子装置的树脂的更换频率的海上液冷系统。它包括冷却回路；电解水制氢设备，电解水制氢设备的电源由风力发电机提供，电解水制氢设备包括电解水装置及氢气收集器，氢气收集器用于收集电解水制氢设备制备的氢气，氢气收集器收集的氢气用于供给氢氧燃料电池，电解水装置包括电解池，冷却回路与电解池之间通过排水管道相连；纯水收集灌，纯水收集灌用于收集氢氧燃料电池反应过程中排出的水，纯水收集灌与冷却回路通过供水管道相连。

技术领域

本发明涉及一种液冷系统，具体涉及一种基于风力发电机与氢氧燃料电池的海上液冷系统。

背景技术

海上风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。在海上风力发电机运行的过程中，海上风力发电机的一些电子器件会产生大量的热量，例如IGBT模块等，因而需要冷却设备进行冷却，以保证发热器件的正常工作。目前的海上风力发电机的电子器件一般采用液冷系统进行冷却，电力电子器件用的液冷系统中的冷却液中往往存在带电离子，若冷却液中的带电离子多，电阻率低，则易形成电路短路，影响器件的正常工作。

为了解决这一问题，目前通常采用在电力电子用的液冷系统中设置树脂去离子装置，以去除冷却液中的带电离子，让冷却液保持在要求的电阻率范围。为了保证树脂去离子装置的有效性，需要经常更换树脂去离子装置的树脂，而海上风力发电机往往位于偏远海域，因而经常更换树脂去离子装置的树脂以的成本极高，操作不便，而且经常更换树脂去离子装置的树脂，就需要经常关闭冷却系统，如此也会影响冷却系统的正常工作。

另一方面，虽然风电利用率较高，但风电的弃风率同样很高，尤其是夜晚海上风力发电机的弃风量极大，这也造成了能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能够在不影响冷却效果的情况下，有效延长目前的液冷系统中的树脂去离子装置的树脂的有效使用寿命，降低树脂去离子装置的树脂的更换频率的基于风力发电机与氢氧燃料电池的海上液冷系统。

本发明的技术方案是：

一种基于风力发电机与氢氧燃料电池的海上液冷系统，包括冷却回路，冷却回路内具有冷却水；电解水制氢设备，电解水制氢设备的电源由风力发电机提供，所述电解水制氢设备包括电解水装置及氢气收集器，所述氢气收集器用于收集电解水制氢设备制备的氢气，所述氢气收集器收集的氢气用于供给氢氧燃料电池，作为氢氧燃料电池的燃料，所述电解水装置包括电解池，所述冷却回路与电解池之间通过排水管道相连；纯水收集灌，纯水收集灌用于收集氢氧燃料电池反应过程中排出的水，纯水收集灌与冷却回路通过供水管道相连，所述供水管道上设有供给泵。

本方案的海上液冷系统通过排水泵和排水管道将冷却回路内的带电离子浓度高的冷却水抽出到电解池内，利用风力发电机提供的电能进行电解制氢气，由于冷却水中的带电离子浓度高，其有利于电解制氢；电解水制氢设备制备的氢气通过氢气收集器收集，氢气收集器收集的氢气供给氢氧燃料电池，作为氢氧燃料电池的燃料，并通过纯水收集灌收集氢氧燃料电池反应过程中排出的水，然后通过供给泵和供水管道用于将纯水收集灌内的水泵入冷却回路内；由于氢氧燃料电池反应过程中排出的水为纯水，从而实现将冷却回路内的带电离子浓度高的冷却水，同时将纯水泵入冷却回路内，如此循环，从而有效降低冷却回路内的冷却水中的带电离子浓度，使冷却水保持在要求的电阻率范围，从而极大的降低液冷系统中的树脂去离子装置的树脂的使用强度，有效延长目前的液冷系统中的树脂去离子装置的树脂的有效使用寿命，降低树脂去离子装置的树脂的更换频率；同时，不会影响液冷系统的冷却效果。