应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统、冷藏车的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池领域，具体涉及一种应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统、冷藏车。


背景技术：

2.随着冷藏车发展迅猛，不论是民用、医用还是军用，冷藏车的重要性日渐明显，冷藏车市场销量整体呈上升趋势。冷藏车的使用不仅可以节约运输冷冻食品、奶制品、蔬菜冷却液果、疫苗药品等，还可以在关键场合起到不可替代的作用。
3.在冷藏车中存在制冷机组，用来实现冷藏的功能。由氢燃料电池发电系统为制冷机组供电是现在一种常用方式。与传统的内燃机发电系统比，氢燃料电池发电系统具有环保、低噪音、稳定的优点。然而因为现有的用于为冷藏车中的制冷机组供电的氢燃料电池发电系统使用空气压缩机为氢燃料电池传输空气，而空气压缩机需要高压电源供电才能工作，所以整个氢燃料电池发电系统需要一个高压电源启动装置，提高了氢燃料电池发电系统的使用门槛，增加了系统成本。而且由于使用高压锂电池为空气压缩机供电，也增加了氢燃料电池发电系统的重量与体积，加大了冷藏车的负重，造成了资源的浪费，不利于节能环保。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统需要高压电源启动的缺陷，提供了一种应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统。
5.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.本实用新型提供了一种应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统，所述氢燃料电池发电系统包括供氧模块、供氢模块、燃料电池模块，其中，所述供氧模块包括空气进口、空气压缩机、鼓风机、废气出口；所述供氢模块包括氢气进口；所述燃料电池模块包括电堆；
7.所述鼓风机与所述电堆连接，用于将外部空气传输至所述电堆；
8.所述空气进口与所述空气压缩机连接，用于将外部空气传输至所述空气压缩机；
9.所述空气压缩机与所述电堆连接，用于对接收的空气进行压缩，再将压缩后的空气传输至所述电堆；
10.所述废气出口与所述电堆连接，用于接收所述电堆排出的废水、废气，并将接收的废水、废气传输至外部；
11.所述氢气进口与所述电堆连接，用于将氢气传输至所述电堆；
12.所述电堆与外部制冷机组连接，用于将接收的空气、氢气进行化学反应后产生的化学能转化为电能，并将所述电能传输至所述外部制冷机组。
13.优选地，所述供氧模块还包括中冷器；
14.所述中冷器与所述空气压缩机、电堆连接，用于接收所述空气压缩机传输的空气，对接收的空气进行降温处理，并将降温后的空气传输至所述电堆；
15.所述氢燃料电池发电系统还包括冷却模块，所述冷却模块包括膨胀水箱、循环泵、电子节温器、散热器；
16.所述膨胀水箱与所述循环泵、散热器连接，用于接收所述散热器传输的冷却液，并将接收的冷却液传输至所述循环泵；
17.所述膨胀水箱还与所述电堆连接；
18.所述循环泵与所述电堆、中冷器、散热器、电子节温器连接，用于接收所述中冷器、电堆传输的冷却液，并将接收的冷却液传输至所述散热器、电子节温器；
19.所述电子节温器与所述电堆、散热器连接，用于接收所述散热器传输的冷却液，并将接收的冷却液传输至所述电堆；
20.所述散热器与所述电堆、中冷器连接，用于对接收的冷却液进行降温处理，再将降温后的冷却液传输至所述电堆、中冷器。
21.优选地，所述供氧模块还包括空气过滤器、空气流量计、增湿器、单向阀、节气门；
22.所述空气过滤器与所述空气进口、空气流量计连接，用于接收所述空气进口传输的空气，并对接收的空气进行过滤，再将过滤后的空气传输至所述空气流量计；
23.所述空气流量计与所述空气压缩机连接，用于测量接收的空气的流量，再将接收的空气传输至所述空气压缩机；
24.所述增湿器与所述电堆连接，用于接收所述电堆传输的空气；
25.所述增湿器还与所述中冷器、节气门连接，用于接收所述中冷器传输的空气，并对接收的空气进行增湿处理，再将增湿后的空气传输至所述电堆，并将废气传输至所述节气门；
26.所述节气门与所述废气出口连接，用于将接收的废气传输至所述废气出口；
27.所述单向阀与所述鼓风机、电堆连接，用于接收所述鼓风机传输的空气，并将接收的空气传输至所述电堆。
28.优选地，所述供氢模块还包括引射泵；
29.所述引射泵与所述氢气进口、电堆连接，用于接收所述氢气进口传输的氢气，将接收的氢气传输至所述电堆。
30.优选地，所述冷却模块还包括加热器、去离子仪、水过滤器；
31.所述加热器与所述循环泵、电子节温器连接，用于接收所述循环泵传输的冷却液，并对接收的冷却液进行加热，再将加热后的冷却液传输至所述电子节温器；
32.所述水过滤器与所述电子节温器、电堆连接，用于接收所述电子节温器传输的冷却液，并对接收的冷却液进行过滤，再将过滤后的冷却液传输至所述电堆；
33.所述去离子仪与所述散热器、膨胀水箱连接，用于接收所述散热器传输的冷却液，并对接收的冷却液进行去离子处理，再将去离子后的冷却液传输至所述膨胀水箱。
34.优选地，所述供氧模块还包括尾排，所述尾排与所述电堆、节气门、废气出口连接，用于接收所述电堆传输的废水、废气以及所述节气门传输的废气，再将接收的废水、废气传输至所述废气出口。
35.优选地，所述鼓风机为低压鼓风机。
36.优选地，所述空气压缩机由所述电堆产生的电能供电。
37.优选地，所述循环泵为低压循环泵。
38.本实用新型还提供了一种冷藏车，包括前述的应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统。
39.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型中增加了鼓风机，鼓风机与电堆连接，外部空气通过鼓风机被传输至电堆，无须系统额外提供外部高压电源给空气压缩机供电，有利于降低能源消耗、系统成本。
附图说明
40.图1为本实用新型一示例性实施例提供的应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统的结构示意图。
具体实施方式
41.下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。
42.本实用新型一示例性实施例提供了一种应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统，如图1所示，该氢燃料电池发电系统包括供氧模块1、供氢模块2、燃料电池模块3，其中，供氧模块1包括空气进口101、空气压缩机102、鼓风机103、废气出口104；供氢模块2包括氢气进口201；燃料电池模块3包括电堆301。
43.鼓风机103与电堆301连接，用于将外部空气传输至电堆301。
44.在电堆301的输出功率未达到预定功率前，鼓风机103为供氧模块1提供向电堆301输送空气的动力，向电堆301输送外部空气。
45.具体地，在本实施例中，鼓风机103为低压鼓风机。
46.空气进口101与空气压缩机102连接，用于将外部空气传输至空气压缩机102。
47.空气压缩机102与电堆301连接，用于对接收的空气进行压缩，再将压缩后的空气传输至电堆301。
48.在电堆301的输出功率达到预定功率后，空气压缩机102为供氧模块1提供向电堆301输送空气的动力，根据电堆301的输出功率，向电堆301输送所需压力和流量的空气。
49.具体地，在本实施例中，空气压缩机102由电堆301产生的电能供电。
50.废气出口104与电堆301连接，用于接收电堆301排出的废水、废气，并将接收的废水、废气传输至外部。
51.氢气进口201与电堆301连接，用于将氢气传输至电堆301。
52.电堆301与外部制冷机组连接，用于将接收的空气、氢气进行化学反应后产生的化学能转化为电能，并将电能传输至外部制冷机组。
53.如图1所示，具体地，在本实施例中，供氧模块1还包括中冷器105。
54.中冷器105与空气压缩机102、电堆301连接，用于接收空气压缩机102传输的空气，对接收的空气进行降温处理，并将降温后的空气传输至电堆301。
55.如图1所示，具体地，在本实施例中，氢燃料电池发电系统还包括冷却模块4，冷却模块4包括膨胀水箱401、循环泵402、电子节温器403、散热器404。
56.膨胀水箱401与循环泵402、散热器404连接，用于接收散热器404传输的冷却液，并将接收的冷却液传输至循环泵402。
57.膨胀水箱401还与电堆301连接。
58.具体地，在本实施例中，膨胀水箱401位于冷却模块4的最高点，用于为冷却模块4补水，并为冷却模块4中的水提供膨胀空间，保证氢燃料电池发电系统中水压稳定。在冷却模块4工作过程中，冷却模块4中的冷却液中的气泡通过电堆301被传输至膨胀水箱401中。
59.循环泵402与电堆301、中冷器105、散热器404、电子节温器403连接，用于为冷却模块4中的冷却液循环提供动力，接收中冷器105、电堆301传输的冷却液，并将接收的冷却液传输至散热器404、电子节温器403。
60.具体地，在本实施例中，循环泵402为低压循环泵。
61.电子节温器403与电堆301、散热器404连接，用于接收散热器404传输的冷却液，并将接收的冷却液传输至电堆301。
62.电子节温器403根据接收的冷却液的温度，对进入电堆301的水量进行自动调节，保证电堆301可以工作于比较适宜的温度范围内。
63.散热器404与电堆301、中冷器105连接，用于对接收的冷却液进行降温处理，再将降温后的冷却液传输至电堆301、中冷器105，以吸收电堆301与中冷器105散发的热量。
64.如图1所示，具体地，在本实施例中，供氧模块1还包括空气过滤器106、空气流量计107、增湿器108、单向阀109、节气门110。
65.空气过滤器106与空气进口101、空气流量计107连接，用于接收空气进口101传输的空气，并对接收的空气进行过滤，再将过滤后的空气传输至空气流量计107。
66.空气流量计107与空气压缩机102连接，用于测量接收的空气的流量，再将接收的空气传输至空气压缩机102。
67.增湿器108与电堆301连接，用于接收电堆301传输的空气。
68.增湿器108还与中冷器105、节气门110连接，用于接收中冷器105传输的空气，并对接收的空气进行增湿处理，再将增湿后的空气传输至电堆301，并将废气传输至节气门110。
69.增湿器108利用从电堆301传输过来的湿润空气，对从中冷器105传输过来的干燥空气进行增湿处理。
70.节气门110与废气出口104连接，用于将接收的废气传输至废气出口104。
71.具体地，在本实施例中，节气门110通过调节开度，调整电堆301内部的气压，与空气压缩机102配合控制电堆301的工作气压。
72.单向阀109与鼓风机103、电堆301连接，用于接收鼓风机103传输的空气，并将接收的空气传输至电堆301。单向阀109避免了在电堆301正常工作时，从空气压缩机102输送过来的空气流向鼓风机103。
73.如图1所示，具体地，在本实施例中，供氢模块2还包括引射泵202。
74.引射泵202与氢气进口201、电堆301连接，用于接收氢气进口201传输的氢气，将接收的氢气传输至电堆301。引射泵202回收了电堆301的出口处的氢气，提高氢气利用率。
75.如图1所示，具体地，在本实施例中，冷却模块4还包括加热器405、去离子仪406、水过滤器407。
76.加热器405与循环泵402、电子节温器403连接，用于接收循环泵402传输的冷却液，
并对接收的冷却液进行加热，再将加热后的冷却液传输至电子节温器403。
77.水过滤器407与电子节温器403、电堆301连接，用于接收电子节温器403传输的冷却液，并对接收的冷却液进行过滤，再将过滤后的冷却液传输至电堆301。
78.去离子仪406与散热器404、膨胀水箱401连接，用于接收散热器404传输的冷却液，并对接收的冷却液进行去离子处理，再将去离子后的冷却液传输至膨胀水箱401。去离子仪406吸收了氢燃料电池发电系统中冷却液中的离子，降低了系统中冷却液的电导率。
79.如图1所示，具体地，在本实施例中，供氧模块1还包括尾排111，尾排111与电堆301、节气门110、废气出口104连接，用于接收电堆301传输的废水、废气以及节气门110传输的废气，再将接收的废水、废气传输至废气出口104。
80.本实用新型一示例性实施例提供了一种应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统，该氢燃料电池发电系统中增加了鼓风机，鼓风机与电堆连接，外部空气通过鼓风机被传输至电堆，无须氢燃料电池发电系统额外提供外部高压电源给空气压缩机供电，有利于降低能源消耗、系统成本。
81.另外，本实用新型一示例性实施例还提供了一种冷藏车，其包括上述的应用于冷藏车的制冷机组的氢燃料电池发电系统。
82.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。