Маломощный автономный электрохимический генератор

Полезная модель относится к устройству электрохимических генераторов (ЭХГ), а именно, к конструкции маломощного автономного электрохимического генератора и может быть использована в энергетике в качестве зарядного устройства мобильного телефона или автономного источника питания. Маломощный автономный электрохимический генератор включает корпус 9, в котором установлены устройство 2 для получения водорода и закрепленный фиксатором блок элементов. Блок элементов содержит приемник 3 водорода, предохранительный клапан 4, батарею топливных элементов (БТЭ) 1 с твердым полимерным электролитом, нагнетатель 11 воздуха, преобразователь напряжения 7 постоянного тока с присоединенным к нему выходным электрическим проводом 8. Блок элементов установлен в корпусе 9 в образованием вдоль внутренних стенок корпуса каналов А, Б, В, Г для воздушных потоков. При этом каналы А, Б для подвода воздуха из атмосферы проходят по всей длине корпуса к входу нагнетателя по двум противолежащим сторонам БТЭ. Канал В соединен с выходом нагнетателя 11 и заглушен на уровне дальнего от нагнетателя конца БТЭ. Канал Г соединен с атмосферой и заглушен на уровне ближнего от нагнетателя 11 конца БТЭ. Каналы В, Г соединены между собой воздушными проходами биполярных пластин БТЭ.

Технический результат заключается в отсутствии необходимости применения дополнительного герметичного корпуса при хранении ЭХГ. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к устройству электрохимических генераторов (ЭХГ), а именно, к конструкции маломощного автономного электрохимического генератора и может быть использована в энергетике в качестве зарядного устройства мобильного телефона или автономного источника питания.

Известен маломощный автономный электрохимический генератор (ЭХГ) фирмы NTT DoCoMo, Inc. и Aquafairy Co., включающий корпус, в котором установлены устройство для получения водорода, предохранительный клапан, батарея топливных элементов (БТЭ) с твердым полимерным электролитом, преобразователь напряжения постоянного тока с присоединенным к нему выходным электрическим проводом. В данном ЭХГ подвод и отвод реакционного воздуха осуществляется через перфорацию в корпусе устройства (см. http://techon.nikkeibp.co.jp/english/ NEWS_EN/20060718/119206/?SS=imgview_e...).

При хранении известного ЭХГ необходимо использование дополнительных элементов конструкции для обеспечения его герметичности.

Технический результат, который может быть получен от использования предлагаемой полезной модели, заключается в отсутствии необходимости применения дополнительного герметичного корпуса при хранении ЭХГ.

Указанный технический результат достигается в конструкции маломощного автономного электрохимического генератора, включающего корпус, в котором установлены устройство для получения водорода и закрепленный фиксатором блок элементов, содержащий приемник водорода, предохранительный клапан, батарею топливных элементов с твердым полимерным электролитом, нагнетатель воздуха, преобразователь напряжения

постоянного тока с присоединенным к нему выходным электрическим проводом, причем блок элементов установлен в корпусе в образованием вдоль внутренних стенок корпуса каналов для воздушных потоков, при этом каналы для подвода воздуха из атмосферы проходят по всей длине корпуса к входу нагнетателя по двум противолежащим сторонам батареи топливных элементов, а по другим сторонам батареи топливных элементов расположены каналы, один из которых соединен с выходом нагнетателя и заглушен на уровне дальнего от нагнетателя конца батареи топливных элементов, а другой соединен с атмосферой и заглушен на уровне ближнего от нагнетателя конца батареи топливных элементов, при этом оба канала соединены между собой воздушными проходами биполярных пластин батареи топливных элементов.

Маломощный автономный ЭХГ снабжен крышкой с герметизирующей прокладкой для хранения его в нерабочем состоянии.

Стенка корпуса маломощного автономного ЭХГ в месте прохождения через нее электрического провода загерметизирована.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен маломощный автономный ЭХГ в сборе, на фиг.2 - ЭХГ в сборе в стадии хранения.

Электрохимический генератор состоит из батареи топливных элементов (БТЭ) 1, устройства 2 для получения водорода, которое при работе ЭХГ насаживается на приемник 3 водорода, взводится и своими внутренними резиновыми кольцами герметизирует тракт подачи водорода на входе в БТЭ.

Конструктивно приемник 3 водорода совмещен с предохранительным клапаном 4, который необходим для сброса водорода из БТЭ, если давление водорода превышает установленный предел. Водород в БТЭ подается через трубку 5, а в предохранительный клапан 4 из БТЭ поступает по трубке 6. Между БТЭ и предохранительным клапаном 4 кроме трубок 5 и 6 расположен преобразователь напряжения (DC/DC) 7, наличие

которого вызвано необходимостью согласования параметров нагрузки с выходными электрическими параметрами БТЭ. От преобразователя напряжения 7 по электрическому проводу 8, пропущенному через отверстие в корпусе 9, ток поступает на нагрузку, которой, в частности, может быть мобильный телефон, поставленный на зарядку.

Герметичность места прохождения провода через корпус обеспечивается применением герметика 10.

Под БТЭ 1, на дне корпуса 9, расположен нагнетатель 11 воздуха, установленный на концевой плите 12 БТЭ. Нагнетатель 11 воздуха целесообразно располагать наклонно для уменьшения гидравлических потерь воздушного тракта. На вход нагнетателя 11 воздух с верхнего среза корпуса 9 поступает по каналам А и Б, образованными зазорами между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью блока элементов, расположенных по оси ЭХГ.

Для более строгой организации и разделения каналов трубки 5, 6 и преобразователь напряжения 7 заключены в тонкостенный кожух 13.

В канал В, заглушенный сверху, нагнетатель 11 подает воздух, который через воздушные проходы биполярных пластин БТЭ попадает в канал Г, заглушенный снизу, и выбрасывается в атмосферу.

Изменяя режим работы нагнетателя 11 можно добиться баланса количества воды, образовавшейся в результате реакции в БТЭ, и воды, вынесенной из БТЭ с потоком воздуха. Центральный блок элементов ЭХГ крепиться в корпусе 9 фиксатором 14.

В нерабочем состоянии, в период хранения, корпус 9 закрывается герметично крышкой 15, имеющей прокладку 16.

Размещение БТЭ в герметичном корпусе с одной крышкой обеспечивает работоспособность ЭХГ после длительного хранения из-за исключения пересыхания мембранно-электродных блоков БТЭ.

1. Маломощный автономный электрохимический генератор включает корпус, в котором установлены устройство для получения водорода и закрепленный фиксатором блок элементов, содержащий приемник водорода, предохранительный клапан, батарею топливных элементов с твердым полимерным электролитом, нагнетатель воздуха, преобразователь напряжения постоянного тока с присоединенным к нему выходным электрическим проводом, причем блок элементов установлен в корпусе с образованием вдоль внутренних стенок корпуса каналов для воздушных потоков, при этом каналы для подвода воздуха из атмосферы проходят по всей длине корпуса к входу нагнетателя по двум противолежащим сторонам батареи топливных элементов, а по другим сторонам батареи топливных элементов расположены каналы, один из которых соединен с выходом нагнетателя и заглушен на уровне дальнего от нагнетателя конца батареи топливных элементов, а другой соединен с атмосферой и заглушен на уровне ближнего от нагнетателя конца батареи топливных элементов, при этом оба канала соединены между собой воздушными проходами биполярных пластин батареи топливных элементов.

2. Маломощный автономный электрохимический генератор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен крышкой с герметизирующей прокладкой для хранения его в нерабочем состоянии.

3. Маломощный автономный электрохимический генератор по п.1, отличающийся тем, что стенка корпуса в месте прохождения через нее электрического провода загерметизирована.