[发明专利]一种基于固态储氢的燃料电池备用电源系统

说明书

本申请公开了一种基于固态储氢的燃料电池备用电源系统，包括：燃料电池，还包括：储氢模块、蓄电池、测定模块、加热模块和散热模块；储氢模块用于为燃料电池提供氢气；蓄电池用于为加热模块供电；测定模块用于测定储氢模块的氢气状态；加热模块用于为储氢模块加热；散热模块用于燃料电池的散热。本申请不仅可以解决固态储氢装置放氢初期析氢速率低的问题，而且具有更高的供氢响应速度；本申请系统结构简单，安全性相对较高，通过供热管道直接将热量提供给固态储氢装置，有效提高供热效率，加快固态储氢装置的供氢速度。

技术领域

本申请涉及氢气燃料电池领域，具体涉及一种基于固态储氢的燃料电池备用电源系统。

背景技术

在氢能制取、氢能储运、氢能应用三大环节中，储运环节是高效利用氢能的关键，也是影响氢能向大规模方向发展的重要环节。目前主要的氢储运方式分为高压气态储氢、低温液态储氢、固态材料储氢及有机液体储氢四种。其中固态储氢既可以大幅提高体积储氢密度，又可以提高储运氢的安全性，可解决人们最关心的氢能高密度储存和安全应用这两个问题。固态储氢应用于燃料电池备用电源系统，提高了系统应用氢能的效率以及安全性。

但是，现有的固态储氢系统供氢环节存在如下缺陷：在放氢初期，由热源提供的热量往往不能立即将固态储氢装置的工作温度提升到最佳温度水平，并且在固态储氢装置储氢材料开始发生加热反应析出氢气时，氢气的析出速率以及压力并不能达到预定的放氢要求，燃料电池所需的启动氢气量不足，短时间内无法达到启动标准，这大大降低了燃料电池备用电源系统的启动速度，延后供电时间，影响供电效率。

发明内容

本申请通过供热管道直接将热量提供给固态储氢装置，有效提高供热效率，加快固态储氢装置的供氢速度。

为实现上述目的，本申请提供了一种基于固态储氢的燃料电池备用电源系统，包括：燃料电池，还包括：储氢模块、蓄电池、测定模块、加热模块和散热模块；

所述储氢模块用于为所述燃料电池提供氢气；

所述蓄电池用于为所述加热模块供电；

所述测定模块用于测定所述储氢模块的氢气状态；

所述加热模块用于为所述储氢模块加热；

所述散热模块用于所述燃料电池的散热。

优选的，所述储氢模块包括：固态储氢装置、气瓶储氢装置、供氢管道和稳压阀；

所述固态储氢装置用于为所述燃料电池提供氢气；

所述气瓶储氢装置用于供氢初期满足所述燃料电池所需的氢气量和压力；

所述供氢管道用于连接所述储氢模块和所述燃料电池；

所述稳压阀用于稳定供氢管道。

优选的，所述气瓶储氢装置并联在所述供氢管道上；

在所述气瓶储氢装置的入口设置充氢阀；

在所述气瓶储氢装置的出口设置供氢阀。

优选的，所述测定模块包括：氢气温度传感器、氢气压力传感器和氢气流量计；

所述氢气温度传感器用于测定所述固态储氢装置出口的氢气温度；

所述氢气压力传感器用于测定所述固态储氢装置出口的氢气压力；

所述氢气流量计于测定所述固态储氢装置出口的氢气流量。

优选的，所述加热模块包括：加热装置、换热器、供热管道和换热液回路；

所述加热装置用于为所述固态储氢装置加热；

所述换热器回收所述燃料电池产生的余热并用于所述固态储氢装置的辅助加热；