具有質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的容器式發(fā)電機組技術方案

提供了一種具有質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的容器式發(fā)電機組。該發(fā)電機組被配置為設置有容器，該容器包括燃料電池室、電氣控制室隔板、通過電氣控制室隔板與燃料電池室分隔開的電氣控制室、以及提供選擇性進入燃料電池室的多個檢修門。燃料電池室界定燃料電池區(qū)域和垂直地布置在燃料電池區(qū)域上方的管路區(qū)域。發(fā)電機組還包括定位在燃料電池室的燃料電池區(qū)域中的多個質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)模組，每個檢修門與相關聯(lián)的PEMFC模組對齊，并且能夠被單獨控制以移除與其對應的發(fā)生故障的PEMFC模組。發(fā)電機組還包括定位在電氣控制室中的電氣控制系統(tǒng)和定位在燃料電池室的管路區(qū)域中的管路系統(tǒng)。管路系統(tǒng)。管路系統(tǒng)。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
具有質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的容器式發(fā)電機組


[0001]本技術涉及但不限于發(fā)電機組，并且更具體地，涉及氫燃料電池供電的發(fā)電機組。

技術介紹

[0002]現(xiàn)有柴油發(fā)電機組造成不期望的污染。質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)可以用于產(chǎn)生低排放的電功率。PEMFC在比其他燃料電池相對較低的溫度和壓力范圍(例如50
?
100℃)操作，并且利用質(zhì)子傳導聚合物電解質(zhì)膜。市場上可獲得的現(xiàn)有的單PEMFC系統(tǒng)功能不夠強大，無法滿足高功率應用場景中客戶的需求。

技術實現(xiàn)思路

[0003]以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求的保護范圍。
[0004]本技術提供了一種發(fā)電機組，該發(fā)電機組設置有容器，該容器包括燃料電池室、電氣控制室隔板、通過電氣控制室隔板與燃料電池室分隔開的電氣控制室以及提供選擇性進入燃料電池室的多個檢修門。燃料電池室界定燃料電池區(qū)域和垂直地布置在燃料電池區(qū)域上方的管路區(qū)域。發(fā)電機組還包括：多個質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)模組，其定位在燃料電池室的燃料電池區(qū)域中，每個檢修門與相關聯(lián)的PEMFC模組對齊并且可以被單獨控制以針對性地移除與其對應的發(fā)生故障的PEMFC模組；電氣控制系統(tǒng)，其定位在電氣控制室中；以及管路系統(tǒng)，其定位在燃料電池室的管路區(qū)域中。
[0005]在一些實施方案中，每個PEMFC模組被固定在支撐托架上，該支撐托架包括被配置為包圍燃料電池的空氣壓縮機的上部區(qū)段(section)、被配置為放置水分離器的第一下部區(qū)段和被配置為放置進氣過濾器的第二下部區(qū)段。
[0006]在一些實施方案中，支撐托架包括隔音部件，該隔音部件被附接在界定上部區(qū)段、第一下部區(qū)段和第二下部區(qū)段的分隔板上。
[0007]在一些實施方案中，每個檢修門包括電動百葉，電動百葉的位置與相應的PEMFC模組的進氣過濾器的位置對齊。當發(fā)電機組運行時電動百葉打開以向容器的內(nèi)部提供空氣；當發(fā)電機組不運行時電動百葉關閉以防止灰塵和水進入發(fā)電機組。
[0008]在一些實施方案中，發(fā)電機組還包括滅火系統(tǒng)，該滅火系統(tǒng)包括被構造成檢測異常的傳感器，當傳感器檢測到煙霧或異常溫度時，滅火系統(tǒng)被啟動。
[0009]在一些實施方案中，發(fā)電機組還包括定位在容器的頂部的多個通風風扇，其中多個通風風扇中的一個或更多個通風風扇設置有防雨罩。
[0010]在一些實施方案中，發(fā)電機組還包括布置在容器的側(cè)壁上的多個通風口。
[0011]在一些實施方案中，多個PEMFC模組被定位成在容器的第一側(cè)面上的第一排的PEMFC模組和在容器的與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面上的第二排的PEMFC模組。
[0012]在一些實施方案中，第一排的PEMFC模組與第二排的PEMFC模組間隔開，以在它們
之間提供維護通道。
[0013]在一些實施方案中，電氣控制系統(tǒng)包括被構造成控制多個PEMFC模組的功率輸出中的至少一部分的集成的控制中心、開關設備和DC/AC設備。
[0014]在一些實施方案中，容器還包括熱交換室隔板以及通過熱交換室隔板與燃料電池室分隔開的熱交換室。
[0015]在一些實施方案中，發(fā)電機組還包括定位在熱交換室內(nèi)的熱交換器或散熱器。
[0016]在一些實施方案中，管路系統(tǒng)包括定位在燃料電池室中的以下管道：輔助設施冷卻劑出口主管道；輔助設施冷卻劑入口主管道。
[0017]在一些實施方案中，管路系統(tǒng)包括定位在燃料電池室中的以下管道：燃料電池冷卻劑出口主管道；和燃料電池冷卻劑入口主管道。
[0018]在一些實施方案中，管路系統(tǒng)還包括進燃料主管道；排氣主管道；和排放主管道。
[0019]在一些實施方案中，每個PEMFC模組包括：輔助設施冷卻劑出口支管，其被構造成與輔助設施冷卻劑出口主管道流體地聯(lián)接；輔助設施冷卻劑入口支管，其被構造成與輔助設施冷卻劑入口主管道流體地聯(lián)接；進燃料支管，其被構造成與進燃料主管道流體地聯(lián)接；排氣支管；以及排放支管。
[0020]在一些實施方案中，，每個PEMFC模組包括：燃料電池冷卻劑出口支管，其被構造成與燃料電池冷卻劑出口主管道流體地聯(lián)接；燃料電池冷卻劑入口支管，其被構造成與燃料電池冷卻劑入口主管道流體地聯(lián)接；
[0021]在一些實施方案中，燃料電池冷卻劑入口主管道和燃料電池冷卻劑出口主管道流體地聯(lián)接到定位在熱交換室中的熱交換器或散熱器。
[0022]在一些實施方案中，每個PEMFC模組的燃料電池冷卻劑入口支管和燃料電池出口支管連接到頂部散熱器模組，該頂部散熱器模組聯(lián)接到發(fā)電機組的頂部。
[0023]在一些實施方案中，燃料電池冷卻劑入口主管道和燃料電池冷卻劑出口主管道終止于容器上的法蘭接口處，該法蘭接口被構造成流體地聯(lián)接到外部熱交換器或外部散熱器。
[0024]在一些實施方案中，發(fā)電機組還包括母線，其定位在燃料電池室內(nèi)并且電聯(lián)接到每個PEMFC模組；以及導線，其被設置成穿過電氣控制室隔板以將母線聯(lián)接到電氣控制系統(tǒng)。在一些實施方案中，不包括母線，導線被布置成直接將每個PEMFC模組電聯(lián)接到電氣控制系統(tǒng)。
[0025]在一些實施方案中，發(fā)電機組還包括：工作平臺，其聯(lián)接到容器的頂部；以及儲能柜，其聯(lián)接到容器的頂部。
[0026]在一些實施方案中，工作平臺包括梯子，其在地面和工作平臺之間提供通道(access)；以及欄桿，其圍繞工作平臺。
[0027]在一些實施方案中，發(fā)電機組還包括多個頂部散熱器模組，每個頂部散熱器模組能夠被單獨控制開啟或關閉，且被熱聯(lián)接到一個或多個PEMFC模組；并且工作平臺被設置成圍繞儲能柜和多個頂部散熱器模組的外圍。
[0028]在一些實施方案中，多個頂部散熱器模組中的每一個包括散熱水箱和風機。
[0029]在一些實施方案中，儲能柜包括框架，框架將儲能柜提升到容器的頂部的上方。
[0030]在一些實施方案中，儲能柜包括逆變器、電池管理系統(tǒng)(BMS)、變壓器、斷路器和多
個電池。
[0031]本技術提供了一種發(fā)電機組容器，該發(fā)電機組容器包括：容器框架；燃料電池室，其設置在容器框架內(nèi)，用于容納多個PEMFC模組；多個檢修門，每個檢修門與每個PEMFC模組對應地聯(lián)接，并且可以被單獨控制以針對性地移除與其對應的發(fā)生故障的PEMFC模組；維護通道，其被界定在燃料電池室內(nèi)的第一燃料電池區(qū)域和第二燃料電池區(qū)域之間；電氣控制室隔板，其在容器框架內(nèi)與燃料電池室相鄰；以及電氣控制室，其在容器框架內(nèi)并且通過電氣控制室隔板與燃料電池室分隔開。
[0032]在一些實施方案中，每個檢修門包括電動百葉。
[0033]本技術還提供了一種至少部分地由容器框架界定的發(fā)電機組容器。該發(fā)電機組容器包括：容器框架；燃料電池室，其在容器框架內(nèi)，被構造成容納多個PEMFC模組；多個檢修門，每個檢修門與每個PEMFC模組對應地聯(lián)接，并且可以被單獨控制以針對性地移除與其對應的發(fā)生故障的PEMFC模組；電氣控制室隔板，其本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種設置有容器的發(fā)電機組，包括：所述容器，其包括燃料電池室、電氣控制室隔板、通過所述電氣控制室隔板與所述燃料電池室分隔開的電氣控制室以及提供選擇性進入所述燃料電池室的多個檢修門，所述燃料電池室界定燃料電池區(qū)域和垂直地布置在所述燃料電池區(qū)域上方的管路區(qū)域；多個質(zhì)子交換膜燃料電池PEMFC模組，其定位在所述燃料電池室的所述燃料電池區(qū)域中，每個檢修門與相關聯(lián)的PEMFC模組對齊并且能夠被單獨控制以移除與其對應的發(fā)生故障的PEMFC模組；電氣控制系統(tǒng)，其定位在所述電氣控制室中；以及管路系統(tǒng)，其定位在所述燃料電池室的所述管路區(qū)域中。2.根據(jù)權利要求1所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中每個PEMFC模組被固定在支撐托架上，所述支撐托架包括被配置為包圍燃料電池的空氣壓縮機的上部區(qū)段、被配置為放置水分離器的第一下部區(qū)段和被配置為放置進氣過濾器的第二下部區(qū)段。3.根據(jù)權利要求2所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中所述支撐托架包括隔音部件，所述隔音部件被附接在界定所述上部區(qū)段、所述第一下部區(qū)段和所述第二下部區(qū)段的分隔板上。4.根據(jù)權利要求1所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中每個檢修門包括電動百葉，所述電動百葉的位置與相對應的PEMFC模組的進氣過濾器的位置對齊；當所述發(fā)電機組運行時所述電動百葉打開以向所述容器的內(nèi)部提供空氣，并且當所述發(fā)電機組不運行時所述電動百葉關閉以防止灰塵和水進入所述發(fā)電機組。5.根據(jù)權利要求1所述的設置有容器的發(fā)電機組，還包括滅火系統(tǒng)，所述滅火系統(tǒng)包括被構造成檢測異常的傳感器，其中當所述傳感器檢測到煙霧或異常溫度作為所述異常時，所述滅火系統(tǒng)被啟動。6.根據(jù)權利要求1所述的設置有容器的發(fā)電機組，還包括：定位在所述容器的頂部的多個通風風扇，其中所述多個通風風扇中的一個或更多個通風風扇設置有防雨罩；或在所述容器的側(cè)壁上的多個通風口。7.根據(jù)權利要求1所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中多個PEMFC模組被定位成在所述容器的第一側(cè)面上的第一排的PEMFC模組和在所述容器的與所述第一側(cè)面相對的第二側(cè)面上的第二排的PEMFC模組。8.根據(jù)權利要求7所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中所述第一排的PEMFC模組與所述第二排的PEMFC模組間隔開，以在它們之間提供維護通道。9.根據(jù)權利要求1所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中所述電氣控制系統(tǒng)包括被構造成控制多個PEMFC模組的功率輸出中的至少一部分的集成的控制中心、開關設備和DC/AC設備。10.根據(jù)權利要求1所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中所述容器還包括熱交換室隔板以及通過所述熱交換室隔板與所述燃料電池室分隔開的熱交換室。11.根據(jù)權利要求10所述的設置有容器的發(fā)電機組，還包括定位在所述熱交換室內(nèi)的熱交換器或散熱器。12.根據(jù)權利要求11所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中所述管路系統(tǒng)包括定位在所
述燃料電池室內(nèi)的以下管道：輔助設施冷卻劑出口主管道；以及輔助設施冷卻劑入口主管道。13.根據(jù)權利要求12所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中所述管路系統(tǒng)還包括定位在所述燃料電池室內(nèi)的以下管道：燃料電池冷卻劑出口主管道；以及燃料電池冷卻劑入口主管道。14.根據(jù)權利要求12或13所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中所述管路系統(tǒng)還包括進燃料主管道、排氣主管道和排放主管道。15.根據(jù)權利要求14所述的設置有容器的發(fā)電機組，其中每個PEMFC模組包括：輔助設施冷卻劑出口支管，其被構造成與所述輔助設施冷卻劑出口主管道流體地聯(lián)接；輔助設施冷卻劑入口支管，其被構造成與所述輔助設施冷卻劑入口主管道流體地聯(lián)接；進燃料支管，...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：喬桐，嚴冬升，王濤，吳凌峰，姜新軍，
申請(專利權)人：康明斯電力公司，
類型：新型
國別省市：