[实用新型]一种氢能燃料电池系统

说明书

本实用新型公开了一种氢能燃料电池系统，包括水箱、电动送水机构、加热器、反应器和氢燃料电池装置，水箱具有进水口、空气出口和出水口，电动送水机构和加热器均具有进水口和出水口，反应器具有进水口和氢气出口，氢燃料电池装置具有氢气入口、空气入口和尾气排放口；水箱的出水口与电动送水机构的进水口连通，电动送水机构的出水口与加热器的进水口连通，加热器的出水口与反应器的进水口连通，反应器的氢气出口与氢燃料电池装置的氢气入口连通，氢燃料电池装置的尾气排放口与水箱的进水口连通；反应器内用以盛装储氢物质，水箱内用以装水。如此使得水箱内的初始储水量以满足反应器连续产氢反应2‑30min即可，从而减少氢能燃料电池系统的重量。

技术领域

本实用新型属于氢燃料电池领域，尤其涉及一种氢能燃料电池系统。

背景技术

氢燃料电池电源使用氢气为燃料，经由燃料电池转化成电能。氢气常见储存于氢气瓶,但有体积大且笨重的问题，故有使用化学储氢材料现场产氢来给燃料电池发电的方法。化学储氢材料作为氢气来源的燃料,提供氢气给燃料电池发电，其能提高化学储氢材料的储氢密度。

氢化镁(MgH2)是一个已知的化学储氢材料,可与水反应产生氢气,并放出大量的热,化学反应方程式如式(1)。硼氢化钠(NaBH4)也是一个已知的化学储氢材料,可与水反应产生氢气,并放出大量的热,化学反应方程式如式(2)。氢燃料电池利用氢气和氧气结合发电,反应方程式如式(3)。从式(1)和式(2),得出1摩尔水可与化学储氢材料反应生成2摩尔氢气；从式(3)，2摩尔氢气经过氢燃料电池发电可生成2摩尔水。

MgH₂+H₂O→MgO₂+2H₂，ΔH＝-268kJ/mol-MgH₂ 式(1)

NaBH₄+2H₂O→NaBO₂+4H₂，ΔH＝-300kJ/mol-NaBH₄ 式(2)

2H₂+O₂→2H₂O 式(3)

现有的氢能燃料电池系统水箱中需储存大量的水来供反应器的需求，从而导致整个氢能燃料电池系统笨重。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，且可对氢燃料电池装置反应所产生的水回收再利用，如此在初始状态下水箱内可盛装少量水启动反应器发生产氢反应即可。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种氢能燃料电池系统，包括水箱、电动送水机构、加热器、反应器和氢燃料电池装置，所述水箱具有进水口、空气出口和出水口，所述电动送水机构和加热器均具有进水口和出水口，所述反应器具有进水口和氢气出口，所述氢燃料电池装置具有氢气入口、空气入口和尾气排放口；

所述水箱的出水口与所述电动送水机构的进水口连通，所述电动送水机构的出水口与所述加热器的进水口连通，所述加热器的出水口与所述反应器的进水口连通，或所述水箱的出水口与所述加热器的进水口连通，所述加热器的出水口与所述电动送水机构的进水口连通，所述电动送水机构的出水口与所述反应器的进水口连通；

所述反应器的氢气出口与所述氢燃料电池装置的氢气入口连通，所述氢燃料电池装置的尾气排放口与所述水箱的进水口连通；

所述反应器内用以盛装储氢物质，所述储氢物质用以与水反应生成氢气，所述水箱内用以装水。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得氢燃料电池装置反应所产生的水蒸汽和未反应的空气的混合物排放至水箱中，如此将反应后所产生的水进行回收利用，如此水箱在初始状态下仅需盛装少量水来启动反应器的产氢反应即可(优选的水箱内的初始储水量以满足反应器连续产氢反应2-30min即可)，从而减少氢能燃料电池系统的重量。