一种便携式燃料电池固态氢源的制作方法

1.本实用新型涉及氢能源技术领域，尤其涉及一种便携式燃料电池固态氢源。


背景技术：

2.目前，质子交换膜燃料电池通常可划分为用于为设备、设施供电的发电模块，以及为发电模块提供能源的供氢模块，其中，基于储氢材料的常温型固态氢源装置具有储氢密度高、低压高安全、供氢纯度高、供氢速率稳定等优势，使其常包含在供能模块中对发电模块进行供能。
3.然而，由于储氢材料在放氢过程中会出现吸热现象，使得在没有外界供热的情况下，储氢材料会因放氢吸热导致温度降低，并导致储氢装置的放氢速度及放氢气压随之下降，影响供氢稳定性，进而导致燃料电池的整体能量利用效率大大降低。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种便携式燃料电池固态氢源，能够保证稳定供氢，提高能量利用效率。
5.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种便携式燃料电池固态氢源，包括发电腔、供能腔、位于所述发电腔内的电池件、和位于所述供能腔内的储氢件，所述供能腔内排列有供热腔道，所述供热腔道的进风端与所述发电腔相连通，所述供热腔道的出风端与外部连通，所述储氢件穿过各所述供热腔道；
6.所述发电腔设有吹风件，所述吹风件相邻于所述电池件，且所述吹风件能够经由所述电池件朝所述供热腔道出风。
7.优选地，所述吹风件包括间隔排列设置的进气风扇，所述进气风扇的位置与所述供热腔道进风端的位置相对应，且所述进气风扇的一端与外部相连通，所述进气风扇的另一端相邻于所述电池件。
8.优选地，所述供热腔道包括互连的隔板和导流板，所述隔板间隔排列并覆盖于所述供能腔内，所述导流板与所述隔板互呈夹角设置，所述储氢件穿过所述隔板。
9.优选地，所述隔板之间通过连接杆相连接，且所述隔板间隔排列有限位孔，所述储氢件穿过所述限位孔。
10.优选地，所述供能腔可拆卸连接有出风格栅，所述出风格栅与所述吹风件为相对设置，所述供热腔道的出风端经由所述出风格栅与外部连通。
11.优选地，所述便携式燃料电池固态氢源还包括控制腔，所述控制腔位于所述供能腔的上部，所述储氢件的供气端位于所述控制腔内，且所述控制腔内设有气体管道，所述储氢件的供气端通过气体管道与所述电池件相连通。
12.优选地，所述气体管道上连接有减压阀，所述气体管道与所述供气端的连通处设有进气压力表和进气截止阀，所述气体管道与所述电池件的连通处设有出气压力表和出气截止阀，所述进气压力表、进气截止阀、出气压力表、出气截止阀和减压阀均由所述控制腔
内外露。
13.优选地，所述控制腔还外露有监控显示器，所述监控显示器与所述进气风扇、进气压力表、出气压力表和减压阀相连接。
14.优选地，所述储氢件为金属氢化物储氢罐，所述电池件为风冷燃料电池堆。
15.优选地，所述便携式燃料电池固态氢源还包括固定框架，所述发电腔、供能腔和控制腔均设在所述固定框架内。
16.实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
17.本实用新型实施例通过所述供能腔内排列有供热腔道，通过供热腔道将供能腔分隔为多个供热区域，以方便导热，所述储氢件穿过各所述供热腔道，使各供热腔道能够对储氢件各部分别供热，保证储氢件各部温度均匀，进而保证储氢件的供氢稳定性，提高能量利用效率。
18.其中，供热腔道的进风端与所述发电腔相连通，供热腔道的出风端与外部连通，对应的，所述发电腔设有吹风件，所述吹风件相邻于所述电池件，且吹风件能够经由所述电池件朝所述供热腔道的进风端出风，使吹风件不仅能够为电池件提供散热作用，还能将电池件工作时的余热吹至供热腔道内，以对储氢件进行加热，并最后排至外部，从而减少储氢件所需的额外热源，降低成本。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例一种便携式燃料电池固态氢源的结构图；
20.图2是本实用新型实施例便携式燃料电池固态氢源的内部结构图；
21.图3是本实用新型实施例便携式燃料电池固态氢源的剖视图；
22.图4是本实用新型实施例便携式燃料电池固态氢源另一角度的剖视图。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。
24.结合图1至图4，本实用新型的一实施例，提供了一种便携式燃料电池固态氢源，包括发电腔1、供能腔2、位于所述发电腔1内的电池件3、和位于所述供能腔2内的储氢件4。
25.本实用新型实施例通过所述供能腔2内排列有供热腔道21，通过供热腔道21将供能腔2分隔为多个供热区域，以方便导热，所述储氢件4穿过各所述供热腔道21，使各供热腔道21能够对储氢件4各部分分别供热，保证储氢件4各部温度均匀，进而保证储氢件4的供氢稳定性，提高能量利用效率。
26.其中，供热腔道21的进风端与所述发电腔1相连通，供热腔道21的出风端与外部连通，对应的，所述发电腔1设有吹风件11，所述吹风件11相邻于所述电池件3，且吹风件11能够经由所述电池件3朝所述供热腔道21的进风端出风，使吹风件11不仅能够为电池件3提供散热作用，还能将电池件3工作时的余热吹至供热腔道21内，以对储氢件4进行加热，并最后排至外部，从而减少储氢件4所需的额外热源，降低成本。
27.具体的，为实现导热效果，所述吹风件11包括间隔排列设置的进气风扇111，所述
进气风扇111的位置与所述供热腔道21进风端的位置相对应，使各供热腔道21均配对有进气风扇111，以保证充分导热。并且，所述进气风扇111的一端与外部相连通，所述进气风扇111的另一端相邻于所述电池件3，使外部空气能够通过进气风扇111进入发电腔1内，将电池件3工作时产生的余热带走，起到散热作用。需要说明的是，进气风扇111可为转速可调的单进风风扇。
28.进一步，作为其中一个实施例，所述储氢件4可为金属氢化物储氢罐，所述电池件3可为风冷燃料电池堆，风冷燃料电池堆不仅需要金属氢化物储氢罐中的氢气作为能源，其还需要有足够氧气来保证燃料电池反应的进行，因此通过与外部连通的进气风扇111可向风冷燃料电池堆吹入足量的空气，进而提供足够的氧气，保证反应顺利进行。同时，空气经过风冷燃料电池堆后可将其反应产生的余热带走，以起到散热作用，且由于供热腔道21的进风端与发电腔1相连通，带有余热的空气可进入供热腔道21内，为因放氢吸热而温度降低的金属氢化物储氢罐进行供热，从而防止金属氢化物储氢罐的放氢速度及放氢气压出现下降，保证其供氢稳定性，进而保证风冷燃料电池堆反应的顺利进行。
29.更进一步，所述供热腔道21包括互连的隔板211和导流板212，所述导流板212与所述隔板211互呈夹角设置，所述隔板211间隔排列并覆盖于所述供能腔2内，以起到分隔作用，便于隔板211和导流板212相配合对带有余热的空气进行导流；所述储氢件4穿过所述隔板211，以便储氢件4的各部均匀受热，避免出现局部供热不均。
30.优选地，所述隔板211之间通过连接杆213相连接，以提供支撑作用，保证结构稳固；且所述隔板211间隔排列有限位孔214，所述储氢件4穿过所述限位孔214，使储氢件4可多个设在供能腔2，保证功能效果，并便于操作人员更换储氢件4。
31.更佳地，所述供能腔2设有出风格栅22，所述出风格栅22与所述吹风件11为相对设置，所述供热腔道21的出风端经由所述出风格栅22与外部连通，以控制空气的排出量，使带有余热的空气可在供热腔道21内滞留一定时间，保证对储氢件4的供热作用。更佳地，所述出风格栅22与所述供能腔2为可拆卸连接，以便于维护更换。
32.另一方面，再次结合图1至图4，为避免干涉，所述便携式燃料电池固态氢源还包括控制腔5，所述控制腔5位于所述供能腔2的上部，所述储氢件4的供气端41位于所述控制腔5内，以避免供热腔道21对储氢件4的供气造成不良干涉。进一步，所述控制腔5内设有气体管道6，所述储氢件4的供气端41通过气体管道6与所述电池件3相连通，提供供能作用，同时储氢件4也可通过气体管道6与其他储氢件4形成并联状态，将氢气汇总再输往电池件3处，以减少不必要的气体管道6的铺设。
33.优选地，所述气体管道6与所述供气端41的连通处设有进气压力表61和进气截止阀62，进气压力表61用于即时检测进气压力，进气截止阀62则用于隔断气体管道6的进气流量；所述气体管道6与所述电池件3的连通处设有出气压力表63和出气截止阀64，出气压力表63用于即时检测出气压力，出气截止阀64则用于隔断气体管道6的出气流量，且出气压力表63上设有减压阀65，用于稳定储氢件4的供氢压力。其中，所述进气压力表61、进气截止阀62、出气压力表63、出气截止阀64和减压阀65均由所述控制腔5内外露，以便操作人员观察、操作。
34.更佳地，所述控制腔5还外露有监控显示器7，所述监控显示器7与所述进气风扇111、进气压力表61、出气压力表63相连接，用于监控吹风件11的转速和设定气体压力报警
阈值等，并及时排出电池件3工作时产生的废热。
35.此外，所述便携式燃料电池固态氢源还包括固定框架8，所述发电腔1、供能腔2和控制腔5均设在所述固定框架8内，保证结构稳固。
36.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。