Энергоустановка на основе топливных элементов

 

Полезная модель относится к энергоустановкам на основе ТЭ. Согласно полезной модели энергоустановка содержит блок ТЭ с блоком контроля, размещенные в первом отсеке, преобразователь энергии и источник водорода, размещенные во втором перемещаемом отсеке, который может занимать два положения относительно первого отсека, причем в первом положении блок ТЭ дезактивирован, а во втором положении блок ТЭ активирован и снабжает энергией нагрузку, при этом, введено третье положение второго отсека, в котором блок ТЭ активирован, источник водорода подключен к водородной полости блока ТЭ, выводы которого подключены ко входу преобразователя энергии, а выход преобразователя энергии отключен от нагрузки, и четвертое положение, в котором блок топливных элементов дезактивирован, источник водорода отключен от водородной полости, преобразователь энергии отключен от нагрузки, а второй отсек подготовлен к разборке. 2 ил.

Полезная модель относится к энергоустановкам (ЭУ) на основе топливных элементов (ТЭ). Из известных ЭУ наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является ЭУ, содержащая блок топливных элементов с блоком контроля, размещенный в одном отсеке, и преобразователь энергии и источник водорода, размещенные в другом отсеке, который может занимать два положения относительно первого отсека, причем в первом положении блок топливных элементов дезактивирован, а во втором положении блок топливных элементов активируется и производит энергию (Заявка №2394115 Англия, Н01М 8/02, 2004). К недостатком этой ЭУ следует отнести отсутствие режима диагностики и подготовки ЭУ, необходимые для получения электроэнергии заданного качества.

Техническим результатом полезной модели является создание ЭУ, в которой предусмотрены режимы диагностики и подготовки.

Указанный технический результат достигается тем, что в ЭУ, содержащей блок ТЭ с блоком контроля, размещенные в первом отсеке, преобразователь энергии и источник водорода, размещенные во втором перемещаемом относительно первого отсеке, который может занимать два положения относительно первого отсека, причем в первом положении блок топливных элементов дезактивирован, а во втором положении блок топливных элементов активирован и снабжает энергией нагрузку, введено третье положение второго отсека, в котором блок ТЭ активирован, источник водорода подключен к водородной полости блока топливных элементов, выводы которого подключены ко входу преобразователя

энергии, а выход преобразователя энергии отключен от нагрузки. В этом положении обеспечивается диагностика всех систем ЭУ и приведение параметров блока ТЭ и преобразователя энергии в соответствии с заданными требованиями. Кроме того указанный технический результат достигается тем, что введено четвертое промежуточное положение обеспечивает простоту разборки энергоустановки на составные части. Это упрощает смену источника водорода, а также текущее обслуживание составных частей.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна". Сущность полезной модели поясняется описанием конструкции и функционирования ЭУ.

На фиг.1 показана конструкция энергоустановки.

На фиг.2 показана конструкция энергоустановки в четырех рабочих положениях.

Энергоустановка содержит первый отсек 1, в котором размещен блок 2 ТЭ с блоком 3 контроля, второй перемещаемый отсек 4, в котором размещены преобразователь 5 энергии и источник водорода 6. Второй отсек может занимать четыре положения относительно первого отсека. На преобразователе энергии размещены одни части разъемных электрических соединителей 7 и 8. Источник водорода 6 (сменные резервуары с водородом или генератор водорода со сменным картриджем) снабжен механическим клапаном 9. В первом отсеке 1 размещена блочная проходная часть соединителя 7, внутренняя часть которого сопрягается с соответствующей частью соединителя, размещенного на преобразователе 5 энергии, а внешняя часть предназначена для подключения нагрузки.

Контакты блочной части соединителя 8, размещенной на блоке 2 ТЭ соединены с выводами блока 2 ТЭ. Блок 2 батареи ТЭ снабжен штуцером 10 для сопряжения с механическим клапаном 9.

Энергоустановка работает следующим образом.

В первом положении соединители 7 и 8 разъединены, а клапан 9 не соприкасается со штуцером 10. В этом положении блок 2 дезактивирован.

Во втором положении электрический соединитель 8 замкнут, а клапан 9 состыкован со штуцером 10. Водород поступает в блок 2 ТЭ, который активируется и начинает вырабатывать электрическую энергию, которая поступает в блок 3 контроля и на вход преобразователя 5 энергии.

Система управления преобразователя 5 энергии включается. В этом положении происходит диагностирование систем преобразователя 5 энергии и блока 2 ТЭ. В течение нескольких секунд режимы преобразователя 5 энергии и блока 2 ТЭ выходят на заданный техническими требованиями уровень, при котором возможно подключать нагрузку. Для этого второй отсек 4 передвигают в третье положение, в котором замыкается соединитель 7 и подключает выход преобразователя 5 энергии к нагрузке. При этом соединитель 8 остается замкнутым, а клапан 9 открытым. Четвертое промежуточное положение обеспечивает простоту разборки энергоустановки на составные части. Это упрощает смену источника водорода, а также текущее обслуживание составных частей.

Таким образом, обеспечивается режим диагностики и подготовки энергоустановки, необходимый для получения электроэнергии заданного качества и заданного характера переходных процессов при подключении и отключении нагрузки, а также повышается надежность и уменьшаются габаритные размеры аппаратуры и энергоустановки в целом.

Энергоустановка, содержащая блок топливных элементов с блоком контроля, размещенные в первом отсеке, преобразователь энергии и источник водорода, размещенные во втором перемещаемом относительно первого отсеке, который может занимать два положения относительно первого отсека, причем в первом положении блок топливных элементов дезактивирован, а во втором положении блок топливных элементов активируется и снабжает энергией нагрузку, отличающаяся тем, что введено третье и четвертое положение второго отсека, причем в третьем положении блок топливных элементов активирован, источник водорода подключен к водородной полости блока топливных элементов, выводы которого подключены ко входу преобразователя энергии, а выход преобразователя энергии отключен от нагрузки, а в четвертом положении блок топливных элементов дезактивирован, источник водорода отключен от водородной полости, преобразователь энергии отключен от нагрузки, а второй отсек подготовлен к разборке.



 

Похожие патенты:

Техническим результатом полезной модели является увеличение быстродействия и точности работы реле сопротивления, за счет снижения пульсаций напряжения на нуль-индикаторе

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к технике получения электрической энергии при окислении органических веществ с помощью микроорганизмов, к альтернативной энергетике, а также экологии

Полезная модель относится к устройствам для преобразования химической энергии в электрическую на базе высокотемпературных твердооксидных топливных элементов, а более конкретно к планарной конструкции батарей топливных элементов
Наверх