一种燃料电池废气能量回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池废气能量回收系统，包括涡轮发电机，所述涡轮发电机包括涡轮、废气入口与废气出口以及发电机构；空压机，所述空压机上设置有电机以及驱动所述电机的涡轮发电机，所述涡轮发电机通过线路与所述电机上的插接件连接；在燃料电池工作系统中单独增加一个涡轮发电机机构，专门用于回收废气中的能量，用于发电供空压机使用，可减少外接电源的电能消耗，提高了电堆的工作效率；使用单独的电动涡轮回收机构，除了可回收能量外，还能使压气机、涡轮机的匹配较为简单，均可设计在最高效率区，电堆系统匹配也相对简单，易获得高效率，单独的涡轮发电机机构可采用球轴承，缓解因废气中水蒸气或液态水造成的进水、结冰的风险。结冰的风险。结冰的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池废气能量回收系统


[0001]本技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池废气能量回收系统。

技术介绍

[0002]随着排放法规的加严，氢燃料电池技术逐渐开始普及，作为给氢燃料电池提供空气的核心零部件空压机也开始进入行业的视野，现有空压机一般是由外部电源供电带动转子轴转动，压缩空气，供燃料电池使用。
[0003]由于燃料电池经化学反应产生的能量不能全部转化为电能，部分能量会随废气直接排入大气，存在能量浪费问题，本专利旨在设计一种氢燃料电池废气能量回收系统，用来回收燃料电池反应后废气中多余能量，减少能源浪费。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本技术的范围。
[0005]鉴于上述现有燃料电池存在的问题，提出了本技术。
[0006]因此，本技术目的是提供一种燃料电池废气能量回收系统。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：包括涡轮发电机，所述涡轮发电机包括涡轮、废气入口与废气出口以及发电机构；空压机，所述空压机内部设置有电机，所述涡轮发电机通过与所述电机与所述空压机连接。
[0008]作为本技术所述燃料电池废气能量回收系统的一种优选方案，其中：所述空压机上包括高压级以及低压级，所述低压级端通过管道设置有空滤器，所述低压级与所述高压级之间设置有级间管路，所述高压级侧连接有中冷器。
[0009]作为本技术所述燃料电池废气能量回收系统的一种优选方案，其中：所述中冷器一端与所述空压机连接，另一端连接有增湿器，所述增湿器一端设置有电堆。
[0010]作为本技术所述燃料电池废气能量回收系统的一种优选方案，其中：所述增湿器另一端与所述涡轮机连接。
[0011]作为本技术所述燃料电池废气能量回收系统的一种优选方案，其中：所述涡轮机通过所述废气入口与所述增湿器连接。
[0012]作为本技术所述燃料电池废气能量回收系统的一种优选方案，其中：所述涡轮机一端设置有消声器，所述消声器通过管路与所述涡轮机上的废气出口连接。
[0013]作为本技术所述燃料电池废气能量回收系统的一种优选方案，其中：所述涡轮发电机与所述空压机之间设置有第一旁通阀，所述第一旁通阀两端分别与所述涡轮发电机的废气入口和所述空压机的气体出口相连接。
[0014]作为本技术所述燃料电池废气能量回收系统的一种优选方案，其中：所述增
湿器出口端并联设置有第二旁通阀。
[0015]本技术的有益效果：本技术在燃料电池工作系统中单独增加一个涡轮发电机机构，专门用于回收废气中的能量，用于发电供空压机使用，可减少外接电源的电能消耗，提高了电堆的工作效率；使用单独的电动涡轮回收机构，除了可回收能量外，还有以下优点：
①
会使压气机、涡轮机的匹配较为简单，均可设计在最高效率区；
②
电堆系统匹配也相对简单，易获得高效率；
③
单独的涡轮发电机机构可采用球轴承，缓解因废气中水蒸气或液态水造成的进水、结冰的风险。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0017]图1为本技术燃料电池废气能量回收系统的整体结构示意图。
[0018]图2为本技术燃料电池废气能量回收系统所述的空压机结构示意图。
[0019]图3为本技术燃料电池废气能量回收系统所述的涡轮机结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
[0021]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0022]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0023]再其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0024]实施例1
[0025]参照图1，提供了一种燃料电池废气能量回收系统的整体结构示意图，如图1，一种燃料电池废气能量回收系统包括涡轮发电机100以及空压机200。
[0026]具体的，涡轮发电机100与所述空压机200进行连接，其中，涡轮发电机100包括涡轮101、废气入口102与废气出口103以及发电机构104，空压机200内连接有电机201，电机201与涡轮发电机100进行连接，从而可将涡轮发电机100产生电能输送供给给空压机200运用。
[0027]进一步的，涡轮发电机100通过电机201与空压机200进行连接，其中涡轮发电机100用于驱动电机201，而涡轮发电机100则通过涡轮发电机100上的涡轮101在废气的带动
下进行做功发电从而驱动电机201进行转动，电机201则带动空压机200转动，进而压缩空气供燃料电池使用。
[0028]实施例2
[0029]参照图1～3，该实施例不同于第一个实施例的是：空压机200上包括高压级202以及低压级203，低压级203端通过管道设置有空滤器204，低压级203与高压级202之间设置有级间管路205，高压级202侧连接有中冷器206，其中空压机200的高压级202与低压级203为两级压缩，可将外部空气进行两级压缩，而空滤器204则是用于过滤外部空气，级间管路205的作用则是外界空气在低压级203压缩后经级间管路205后进入高压级202进行二次压缩。
[0030]具体的，中冷器206一端与空压机200连接，另一端连接有增湿器300，增湿器300一端设置有电堆400，增湿器300另一端与涡轮发电机100连接，涡轮发电机100通过废气入口102与增湿器300连接，其中中冷器206用于冷却高压级202排出的压缩空气，而增湿器300的作用则是用于加湿排出的压缩空气，从而防止燃料电池因高温而烧坏，同时带有增湿器内水分的压缩空气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池废气能量回收系统，其特征在于：包括，涡轮发电机(100)，所述涡轮发电机(100)包括涡轮(101)、废气入口(102)与废气出口(103)以及发电机构(104)；所述涡轮发电机(100)一端设置有消声器(207)，所述消声器(207)通过管路与所述涡轮发电机(100)上的废气出口(103)连接；空压机(200)，所述空压机(200)内部设置有电机(201)，所述涡轮发电机(100)通过线路与所述电机(201)上的插接件与所述空压机(200)连接；所述涡轮发电机(100)与所述空压机(200)之间设置有第一旁通阀(301)，所述第一旁通阀(301)两端分别与所述涡轮发电机(100)的废气入口(102)和所述空压机(200)的气体出口相连接。2.如权利要求1所述的燃料电池废气能量回收系统，其特征在于：所述空压机(200)上包括高压级(202)以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴少祥，魏明波，潘红军，李猛，段冲，张哲，申帅龙，杜洪水，冯洋，
申请(专利权)人：蜂巢蔚领动力科技江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：