[发明专利]一种绿色船舶用高安全型燃料电池发电系统及其安全工作方法

权利要求书

1.一种绿色船舶用高安全型燃料电池发电系统，其特征在于：包括燃料电池发电装置（01）、氢气储/供装置（02）、水热管理装置（03）、机械通风装置（04）和消防装置（05），所述燃料电池发电装置（01）、氢气储/供装置（02）、机械通风装置（04）和消防装置（05）分别与安全监控装置（06）通信连接，所述燃料电池发电装置（01）、氢气储/供装置（02）和水热管理装置（03）分别与控制/能量管理装置（07）通信连接，所述的燃料电池发电装置（01）和氢气储/供装置（02）外均为设置有机械通风口和火焰探测器的自防爆型密闭舱室，氢气储/供装置（02）和燃料电池发电装置（01）的密闭舱室内分别设置有氢气浓度探测器一（17）、声光报警器一（21）和氢气浓度探测器二（18）、声光报警器二（22），所述氢气储/供装置（02）通过氢气传输管路与燃料电池发电装置（01）连接，所述的氢气传输管路为设有紧急切断阀的双壁管，外壁管分别连通燃料电池发电装置（01）的密闭舱室和氢气储/供装置（02）的密闭舱室，内壁管分别连通燃料电池发电装置（01）和氢气储/供装置（02），所述的燃料电池发电装置（01）、密闭舱室及氢气传输管路上均设置有排空口，所述的排空口处设置有氢气浓度探测器三，所述机械通风装置（04）通过通风管路分别与燃料电池发电装置（01）、密闭舱室及氢气传输管路连接，所述的通风管路上设置有风压传感器，所述安全监控装置（06）包括分别与风压传感器、氢气浓度探测器一（17）、氢气浓度探测器二（18）、氢气浓度探测器三、声光报警器一（21）、声光报警器二（22）、火焰探测器及紧急切断阀连接的监控主机；所述燃料电池发电装置（01）的密闭舱室侧壁面为集成端板（81），所述密闭舱室的内部由水平隔板分成区域一和区域二，区域一内安装有燃料电池电堆，区域二内分别设置有氢气模块、空气模块、冷却水模块、通风模块和控制器模块，集成端板（81）上设置有分别与区域一和区域二连通的通风进口（82），通风进口（82）与通风管路连通，集成端板（81）上还设置有与氢气储/供装置（02）和氢气模块进口连接的气体互锁阀（84），以及分别连接燃料电池电堆和氢气模块、空气模块、冷却水模块的接头，区域一和区域二上与集成端板（81）相对的侧壁分别设置有通风出口（85）和泄爆阀（86）；所述的通风进口（82）和通风出口（85）分别与机械通风装置（04）连接，所述的泄爆阀（86）与消防装置（05）连接，所述的冷却水模块与水热管理装置（03）连接，所述的气体互锁阀（84）与安全监控装置（06）连接，所述的气体互锁阀（84）、氢气浓度探测器一（17）和声光报警器一（21）与控制器模块之间通信连接，所述的控制器模块与控制/能量管理装置（07）连接。

2.根据权利要求1所述的一种绿色船舶用高安全型燃料电池发电系统，其特征在于，所述的燃料电池发电装置（01）和机械通风装置（04）有多个，紧急切断阀包括连接在内壁管两端的一个主管路紧急切断阀（1）和多个支路紧急切断阀。

3.根据权利要求2所述的一种绿色船舶用高安全型燃料电池发电系统，其特征在于，所述的燃料电池发电装置（01）有三个且并联设置在同一个密闭舱室内，所述的风压传感器包括设置在氢气储/供装置（02）的密闭舱室上的风压传感器一（5）、设置在外壁管上的风压传感器二（6）、设置在集成端板（81）上的风压传感器三（7）以及设置在燃料电池发电装置（01）上的风压传感器四，所述的火焰探测器包括分别设置在氢气储/供装置（02）和燃料电池发电装置（01）的密闭舱室内的火焰探测器一（19）和火焰探测器二（20）。

4.根据权利要求3所述的一种绿色船舶用高安全型燃料电池发电系统，其特征在于，所述的机械通风装置（04）有四个且串联，第一个机械通风装置（04）连接氢气储/供装置（02）的密闭舱室上的风压传感器一（5），第二个机械通风装置（04）连接外壁管上的风压传感器二（6），第三个机械通风装置（04）连接燃料电池发电装置（01）的密闭舱室上的风压传感器三（7），第四个机械通风装置（04）分别连接三个燃料电池发电装置（01）上的风压传感器四。