一种燃料电池的供氢放电保护系统的制作方法

专利2022-06-29  110


本发明涉及燃料电池技术领域,具体为一种燃料电池的供氢放电保护系统。



背景技术:

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高;另外,燃料电池用燃料和氧气作为同时没有机械传动部件,故没有噪原料,排放出的有害气体极少;声污染。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术。

现有的燃料电池在使用的过程中,在燃料电池电量不足时,只能够进行边供氢边过于放电进行使用,而由于燃料电池的这种边充边过于放电的使用方式,极易影响燃料电池的使用寿命以及使用效果。

基于此,本发明设计了一种燃料电池的供氢放电保护系统,以解决上述问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种燃料电池的供氢放电保护系统,解决了上述背景技术中提出的现有的燃料电池在使用的过程中,在燃料电池电量不足时,只能够进行边供氢边过于放电使用的问题,避免了该方式所造成的燃料电池的使用寿命缩短以及使用效果不佳的问题,大大延长了燃料电池的使用寿命,避免了燃料电池的过放电造成的损坏,且不影响耗电模块的供电使用。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种燃料电池的供氢放电保护系统,包括燃料电池模块、电量监控模块、转换连接模块和转换控制模块;

所述电量监控模块、转换连接模块和转换控制模块分别和各组燃料电池模块相连接;

所述燃料电池模块,用于将化学能对电能的转化;

所述电量监控模块,用于对所述燃料电池的电量剩余情况进行监控,并将电量剩余信息发送给转换控制模块和转换连接模块,避免过于放电;

所述转换连接模块和能量导入模块相连接;

所述能量导入模块,用于通过转换连接模块对燃料电池模块补充电化学能;

所述转换连接模块,用于通过电量监控模块,控制与各组需要补充电化学能的燃料电池模块的连接;

所述转换控制模块和耗能模块相连接;

所述耗能模块,用于消耗所述燃料电池模块中存储的电能;

所述转换控制模块,用于通过所述电量监控模块的剩余电量控制,将达到允许放电的燃料电池和耗能模块相连接,并断开电量不足的燃料电池模块。

优选的,所述燃料电池模块的数量至少为两组,且各组所述燃料电池均并向连接。

优选的,所述电量监控模块连接有剩余电量转换设置模块;

所述剩余电量转换设置模块,用于所述电量监控模块对燃料电池模块剩余电量监控时的上限值进行设置。

优选的,所述上限值为燃料电池的剩余电量百分比,且当所述燃料电池剩余电量消耗到上限值时,所述电量控制模块将信号发送给所述转换连接模块和转换控制模块。

优选的,所述燃料电池模块还分别连接有燃料(氢气)检测模块,所述燃料(氢气)检测模块与所述转换控制模块相连接;

所述燃料(氢气)检测模块,用于监测氢气的供应,保证所述燃料电池模块有电压输出。

优选的,所述燃料(氢气)检测模块与报警模块相连;

所述报警模块,用于反馈燃料(氢气)检测模块的监控信息,当没有氢气和氧气时,燃料电池模块就没有电压输出,所述报警模块就会报警或自动停机。

所述能量导入模块与供氢装置相连,所述供氢装置通过控制氢气的供应实现燃料电池模块的发电供电。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过利用多组的燃料电池模块并联更换式的供放电方式,实现对耗能模块的供电使用,该方式可以有效的对燃料电池模块进行保护,避免了因燃料电池边供氢边过于放电而导致的燃料电池发生不同程度损坏的现象发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体系统框架图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种燃料电池的供氢放电保护系统,包括燃料电池模块、电量监控模块、转换连接模块和转换控制模块;

所述电量监控模块、转换连接模块和转换控制模块分别和各组燃料电池模块相连接;

所述燃料电池模块,用于将化学能对电能的转化;

所述电量监控模块,用于对所述燃料电池的电量剩余情况进行监控,并将电量剩余信息发送给转换控制模块和转换连接模块;

所述转换连接模块和能量导入模块相连接;

所述能量导入模块,用于通过转换连接模块对燃料电池模块补充电化学能;

所述转换连接模块,用于通过电量监控模块,控制与各组需要补充电化学能的燃料电池模块的连接;

所述转换控制模块和耗能模块相连接;

所述耗能模块,用于消耗所述燃料电池模块中存储的电能;

所述转换控制模块,用于通过所述电量监控模块的剩余电量控制,将达到允许放电的燃料电池和耗能模块相连接,并断开电量不足的燃料电池模块。

需要说明的是,在通过能量导入模块对燃料电池供氢以及耗能模块对燃料电池模块放电的过程中,随着耗能模块对燃料电池模块中电能的不断消耗,通过电量监控模块的监控作用,当燃料电池中的电量剩余量较低时,电量监控模块会将信号传递给转换控制模块,从而实现将另一组的电量充足的燃料电池模块与耗能模块相连接,并且电量监控模块还会将信号传递给转换连接模块,转换连接模块会实现能量导入模块与待供氢的燃料电池模块相连接,实现供氢,通过此种方式,可以很好的避免了在燃料电池模块电量不足的情况下,即进行供氢工作,同时又进行过于放电工作,进而影响到燃料电池模块的使用寿命。

更进一步的实施方式为,所述燃料电池模块的数量至少为两组,且各组所述燃料电池均并向连接;

通过利用多组燃料电池模块的交替供放电使用,可以有效的提高燃料电池模块的供放电的安全性。

更进一步的实施方式为,所述电量监控模块连接有剩余电量转换设置模块;

所述剩余电量转换设置模块,用于所述电量监控模块对燃料电池模块剩余电量监控时的上限值进行设置;

可以通过人工设置剩余电量的上限值,便于根据不同燃料的电池的耗电和供电需求进行供放电使用。

更进一步的实施方式为,所述上限值为燃料电池的剩余电量百分比,且当所述燃料电池剩余电量消耗到上限值时,所述电量控制模块将信号发送给所述转换连接模块和转换控制模块;

通过设置的百分比上限值,可以便于快速的进行设置操作。

更进一步的实施方式为,所述燃料电池模块还分别连接有燃料(氢气)检测模块,所述燃料(氢气)检测模块与所述转换控制模块相连接;所述燃料(氢气)检测模块,用于监测氢气的供应,保证所述燃料电池模块有电压输出;

当燃料电池模块发生损坏时,通过将损坏信号传递给转换控制模块,通过转换控制模块,断开燃料电池模块和耗能模块之间的连接,可以减少耗能模块发生损坏的隐患。

更进一步的实施方式为,所述燃料(氢气)检测模块与报警模块相连;所述报警模块,用于反馈燃料(氢气)检测模块的监控信息,当没有氢气和氧气时,燃料电池模块就没有电压输出,所述报警模块就会报警或自动停机。

所述能量导入模块与供氢装置相连,所述供氢装置通过控制氢气的供应实现燃料电池模块的发电供电。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征:

1.一种燃料电池的供氢放电保护系统,其特征在于:包括燃料电池模块、电量监控模块、转换连接模块和转换控制模块;

所述电量监控模块、转换连接模块和转换控制模块分别和各组燃料电池模块相连接;

所述燃料电池模块,用于将化学能对电能的转化;

所述电量监控模块,用于对所述燃料电池的电量剩余情况进行监控,并将电量剩余信息发送给转换控制模块和转换连接模块;

所述转换连接模块和能量导入模块相连接;

所述能量导入模块,用于通过转换连接模块对燃料电池模块补充电化学能;

所述转换连接模块,用于通过电量监控模块,控制与各组需要补充电化学能的燃料电池模块的连接;

所述转换控制模块和耗能模块相连接;

所述耗能模块,用于消耗所述燃料电池模块中存储的电能;

所述转换控制模块,用于通过所述电量监控模块的剩余电量控制,将达到允许放电的燃料电池和耗能模块相连接,并断开电量不足的燃料电池模块,避免过于放电。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池的供氢放电保护系统,其特征在于:所述燃料电池模块的数量至少为两组,且各组所述燃料电池均并向连接。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池的供氢放电保护系统,其特征在于:所述电量监控模块连接有剩余电量转换设置模块;

所述剩余电量转换设置模块,用于所述电量监控模块对燃料电池模块剩余电量监控时的上限值进行设置。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池的供氢放电保护系统,其特征在于:所述上限值为燃料电池的剩余电量百分比,且当所述燃料电池剩余电量消耗到上限值时,所述电量控制模块将信号发送给所述转换连接模块和转换控制模块。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池的供氢放电保护系统,其特征在于:所述燃料电池模块还分别连接有燃料检测模块,所述燃料检测模块与所述转换控制模块相连接;

所述燃料检测模块,用于监测氢气的供应,保证所述燃料电池模块有电压输出。

6.根据权利要求5所述的一种燃料电池的供氢放电保护系统,其特征在于:所述燃料检测模块与报警模块相连;

所述报警模块,用于反馈燃料检测模块的监控信息,当没有氢气和氧气时,燃料电池模块就没有电压输出,所述报警模块就会报警或自动停机。

7.根据权利要求1所述的一种燃料电池的供氢放电保护系统,其特征在于:所述能量导入模块与供氢装置相连,所述供氢装置通过控制氢气的供应实现所述燃料电池模块的发电供电。

技术总结
本发明公开了燃料电池技术领域的一种燃料电池的供氢放电保护系统,包括燃料电池模块、电量监控模块、转换连接模块和转换控制模块;所述电量监控模块、转换连接模块和转换控制模块分别和各组燃料电池模块相连接;所述燃料电池模块,用于将化学能对电能的转化;所述电量监控模块,用于对所述燃料电池的电量剩余情况进行监控,并将电量剩余信息发送给转换控制模块和转换连接模块;所述转换连接模块和能量导入模块相连接。本发明通过利用多组的燃料电池模块并联更换式的供放电方式,实现对耗能模块的供电使用,可以有效对燃料电池模块进行保护,避免了因燃料电池边供氢边过于放电而导致的燃料电池发生不同程度损坏的现象。

技术研发人员:杨发强;杨朋;杨磊;杨霞
受保护的技术使用者:四川众鑫阳科技有限公司
技术研发日:2018.11.30
技术公布日:2020.06.09

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