【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種燃料電池系統，具體地說是一種通信用燃料電池備用電源系統。
技術介紹
眾所周知，燃料電池可以直接將燃料的電化學能轉化為電能，由于不受卡諾循環的限制，其效率高達60°/Γ80%，遠遠高于內燃機效率；同時燃料電池以氫氣為燃料時，產物只有水，清潔，對環境無污染；由于其內部發生的是電化學反應，無噪聲污染。燃料電池是一種發電裝置，其不同于鉛酸等蓄電池需要充電，只要供應氫氣，就可以源源不斷的獲得電能。燃料電池電源廣泛應用于通信、財政金融、醫院、學校、商業、工礦企業和住宅的應急備用電源，可作為電網不方便的偏遠地區、島嶼、軍事與野外作業、移動車輛與船舶等特殊用途的獨立電源，在發生大型自然災害場合有非常重要的用途。目前，通信常以鉛酸蓄電池作為主要的后備電源，蓄電池的維護成本高、使用壽命短、不能長時間連續供電、生產時對環境污染嚴重；由于鉛酸電池需要充電，所以當遇到自然災害、人為破壞等突發情況市電在一段時間內無法恢復時，或者在無電網的偏遠地區，鉛酸電池無法充電，那么通信設備將中斷，會嚴重影響人們的正常生活，并造成巨大的經濟損失。為了實現鉛酸電池長時間連續供電，會使用體積更龐大、更笨重的電池系統，這樣就需要占用很大的空間，同時電池系統需要冷藏處理也耗費大量電能。燃料電池技術被認為是取代蓄電池作為通信備用電源的最有前景的技術。燃料電池電源系統可以避免鉛酸電池的缺點，其效率高、易維護；在重大災情、險情的應急和防災方面有很大的優勢；易于智能化管理，對突然停電和突發性災害有很好的預見性；壽命可達數千小時。美國、日本、歐盟等已經有很多使用燃料電池作為通信備用電源的案例，而...
【技術保護點】
一種基于通信用燃料電池備用電源系統，其特征是：它包括供氫單元、燃料電池單元、DC/DC單元、輸出單元、巡檢單元、模擬量采集單元、主控單元和人機交互單元；?供氫單元包括重整單元、凈化單元和儲氫瓶，重整單元利用碳氫化合物水汽重整反應或者不完全氧化反應制備氫氣，經過凈化單元后得到純度＞99.9％的氫氣，儲存在儲氫瓶中備用；制備的氫氣通過減壓閥減壓后送入燃料電池單元；燃料電池單元用于燃燒氫氣產生直流電能和熱量，直流電能輸送給DC/DC單元，熱能輸送給供氫單元；DC/DC單元將直流電調壓后連接至輸出單元；輸出單元將電能供給負載，同時為輸出單元的啟動電池、DC/DC單元、巡檢單元、模擬量采集單元、主控單元和人機交互單元供電；巡檢單元與燃料電池單元的燃料電池電堆中每片電池的正負極相連，采集所有單片電池的電壓數據并通過RS232/485通訊模塊傳輸至主控單元；模擬量采集單元與各個傳感器相連，采集溫度、電壓、電流、氣體濃度、壓力等數據，通過RS232/485通訊模塊傳輸至主控單元；人機交互單元通過RS232/485通訊模塊與主控單元進行數據通信，并通過LCD實時顯示系統數據，通過聲光報警系統進行監控和故...
【技術特征摘要】
1.一種基于通信用燃料電池備用電源系統，其特征是:它包括供氫單元、燃料電池單元、DC/DC單元、輸出單元、巡檢單元、模擬量采集單元、主控單元和人機交互單元； 供氫單元包括重整單元、凈化單元和儲氫瓶，重整單元利用碳氫化合物水汽重整反應或者不完全氧化反應制備氫氣，經過凈化單元后得到純度> 99.9 %的氫氣，儲存在儲氫瓶中備用；制備的氫氣通過減壓閥減壓后送入燃料電池單元；燃料電池單元用于燃燒氫氣產生直流電能和熱量，直流電能輸送給DC/DC單元，熱能輸送給供氫單元；DC/DC單元將直流電調壓后連接至輸出單元；輸出單元將電能供給負載，同時為輸出單元的啟動電池、DC/DC單元、巡檢單元、模擬量采集單元、主控單元和人機交互單元供電；巡檢單元與燃料電池單元的燃料電池電堆中每片電池的正負極相連，采集所有單片電池的電壓數據并通過RS232/485通訊模塊傳輸至主控單元；模擬量采集單元與各個傳感器相連，采集溫度、電壓、電流、氣體濃度、壓力等數據，通過RS232/485通訊模塊傳輸至主控單元；人機交互單元通過RS232/485通訊模塊與主控單元進行數據通信，并通過IXD實時顯示系統數據，通過聲光報警系統進行監控和故障報警，通過GPRS與上位機可實現遠程通訊，通過USB模塊讀取系統的相關配置參數；主控單元通過PWM輸出模塊、I/O控制模塊和D/A輸出模塊控制系統各個單元中的執行器，同時對系統的各種數據信號進行分析。2.根據權利要求1所述的一種基于通信用燃料電池備用電源系統，其特征是:所述的供氫單元包括重整單元、凈化單元和儲氫瓶，所述的重整單元包括一個密封的反應爐、蒸發爐、進水口、進料口和氫氣出口，所述的凈化單元包括冷卻設備和過濾設備，重整單元的反應爐用于燃料、水或者氧氣的燃燒，若燃料為液態，需要先在蒸發爐中進行蒸發汽化，再以氣態形式通過進料口進入反應爐，重整單元的出氣口與凈化單元的一進氣口相連，凈化單元的另一進氣口與氧氣通道相連，重整單元的產物首先進入凈化單元的冷卻設備使水蒸氣冷凝下來，之后加入催化劑，將產物中的CO催化氧化為CO2，此時產物中只有氫氣和0)2，再使其通過過濾設備，將其中的CO2去除，凈化單元的出氣口與儲氫瓶的進氣口相連，儲氫瓶的出氣口與燃料電池單元相連。3.根據權利要求1所述的一種基于通信用燃料電池備用電源系統，其特征是:所述的燃料電池單元包括減壓閥P1、減壓閥P2、安全電磁閥P3、機械閥P3’、排氫電磁閥P4、壓力傳感器S1-S3、環境溫度傳感器PTl、空氣加熱器溫度傳感器PT3、氫氣濃度的傳感器H2PPM、電堆溫度傳感器NTC1-NTC2、燃料電池電堆、壓力調配器、空氣加熱器和軸流風扇，前述的供氫單元的儲氫瓶出氣口通過管路與壓力傳感器SI相連，而后氫氣依次通過減壓閥P1、減壓閥P2，減壓閥P2的輸出端與壓力調配器的輸入端相連，壓力調...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王利生，佘沛亮，魏廷權，李超，張磊，仙存妮，楊玉萍，刁立鵬，王晴，
申請(專利權)人：北京慧峰聚能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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