[发明专利]一种水解供氢式燃料电池发电系统

说明书

本发明公开了一种水解供氢式燃料电池发电系统，包括有机酸溶液储舱，所述有机酸溶液储舱的顶部设有添液口，有机酸溶液储舱底部侧面设有出液口，有机酸溶液储舱的出液口与氢化镁储舱的进液口之间设有阀门，所述氢化镁储舱的顶部设有物料添加口，氢化镁储舱的底部的出料口与反应废料储舱连通。该水解供氢式燃料电池发电系统，通过物理机械方式实现氢气的自动连续的生成，不需要额外的水泵，降低系统的能耗，且通过节流阀调节氢燃料电池的进氢量，保证发电量与耗电量接近，通过氢气高压储舱缓冲过程中氢气流量，使得系统功率输出稳定，不需要额外的大容量电池，降低系统体积、重量与成本。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体为一种水解供氢式燃料电池发电系统。

背景技术

目前化石能源所产生的环境问题日益严重，尤其是近年来由此导致的雾霾和全球气候变暖问题已十分严峻。因此寻找环境友好且高效的再生能源是主要的解决上述问题的主要路径。氢作为一种原料丰富、产物无污染的新能源，且它的热值是石油的3倍，是一种理想的替代新能源。

氢气的存储方式主要有气态存储、液态存储、固态存储；其中固体存储一般可做到安全、高效且高密度；氢化镁就是其中一类高效的储氢物质，储氢容量可达7.6wt.%，是最理想的储氢材料之一。

氢化镁在室温下其水解释氢速率很低，需要一定的温度或者合适的催化剂才能有效提高其放氢性能。由此可通过在水中添加酸类或盐类物质作为催化剂，使其与氢化镁反应，即可以在低温情况下即获得所需流量的氢气，再将氢气、氧气通往燃料电池，即将化学能转为电能，该过程对环境友好，做到了真正的绿色环保。

目前现有的大部分氢化镁水解制氢式燃料电池发电系统虽具备节能环保和持续制氢发电的优势，但其仍普遍存在着水解过程氢气流量和系统放热不可控、系统发电效率低、输出电压不稳定等问题。为解决上述的问题，有的水解制氢发电系统配备一大容量的蓄电池，这样可以极大的缓冲氢燃料电池输出功率的波动，但目前市面上的大容量的蓄电池普遍体积、重量较大，使得系统体积功率比较低，极大的影响了其经济实用性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水解供氢式燃料电池发电系统，解决了目前市面上的大容量的蓄电池普遍体积、重量较大，使得系统体积功率比较低，极大的影响了其经济实用性的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水解供氢式燃料电池发电系统，包括有机酸溶液储舱，所述有机酸溶液储舱的顶部设有添液口，有机酸溶液储舱的出液口与氢化镁储舱的进液口之间设有阀门；

所述氢化镁储舱的顶部设有物料添加口，氢化镁储舱的底部的出料口与反应废料储舱连通，氢化镁储舱侧面的出气口通过导管与气体冷却装置的进气口连接，气体冷却装置的出气口通过导向管与氢气过滤装置的入口连接，导向管上设有第一单向阀，氢气过滤装置的出口通过导管与氢气高压储舱的入口连通，氢气高压储舱通过输送管与燃料电池的氢气入口连接，且输送管上设有节流阀和第二单向阀，燃料电池的排水口与储水箱连通，燃料电池连接有DC/DC转换器。

进一步限定，所述燃料电池的空气入口处设有空气除杂器。

进一步限定，所述氢化镁储舱的顶部设有第一防爆阀，氢气高压储舱的顶部设有第二防爆阀。

进一步限定，所述氢化镁储舱内设有上端开口周向多孔结构的圆柱棒，该圆柱棒与氢化镁储舱的顶壁连接，物料添加口以及氢化镁储舱的进液口均与圆柱棒的内腔连通。

进一步限定，所述阀门包括固定于有机酸溶液储舱一侧的竖向设置的输送管，输送管的顶端封闭且螺纹连接有手柄，输送管顶端的侧面设有换气口。

所述输送管的底端与氢化镁储舱的进液口连通，输送管底端的一侧开设有与有机酸溶液储舱出液口连通的进液孔，该输送管内滑动连接有滑块，滑块的侧面开设有与进液孔连通且直径相等的输液通道，该输送通道的另一端位于滑块的底部，滑块的上表面与输送管的顶壁之间设有弹簧，且滑块与手柄的底端之间通过拉绳连接。