一种5kw氢燃料电池发动机系统
技术领域
1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种5kw氢燃料电池发动机系统。
背景技术：2.近年来，随着能源产业的发展与科技的进步，造就了大量的先进的能源设备，但与此同时也造成了环境的污染与破坏，现如今清洁能源发展的趋势已经势不可挡，燃料电池发动机是一种最高效、节能环保、清洁的新能源技术之一，根据氢燃料电池特性，质子交换膜氢燃料电池(pemfc)是电动汽车的理想动力源，它将氢气和氧气通过电化学反应直接转化为电能，其过程不涉及燃烧，能量转化率高，产物仅为电、热和水，运行平稳，噪音低，被称为“终极环保发动机”。
3.目前，氢燃料电池系统应用最多的地方为汽车方向，将氢燃料化学能转化为电能发电装置，能量转化率高达90％，可替代传统的发动机系统，其产物无化学污染成分，燃料电池发动机系统还可以应用于家庭、工厂的备用电源，学校及工厂燃料电池发动机的培训教学和拆装实训。
技术实现要素：4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种5kw氢燃料电池发动机系统，具有高效、节能环保和清洁，能量转化率高，运行平稳，噪音低的效果。
5.本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种5kw氢燃料电池发动机系统，包括发动机本体，所述发动机本体的外部固定连接有滑轮，所述发动机本体的外部固定连接有储氢瓶，所述储氢瓶的外部固定连接有压力传感器，所述压力传感器的外部固定连接有减压阀，所述压力传感器的外部固定连接有手动阀，所述发动机本体的外部固定连接有氢气入口管，所述发动机本体的外部固定连接有空气入口管，所述发动机本体的外部固定连接有冷却水入口管，所述发动机本体的外部固定连接有冷却水出口管，所述发动机本体的外部固定连接有氢气出口管，所述发动机本体的外部固定连接有空气出口管。
7.优选地，所述发动机本体包括发动机外壳，所述发动机外壳的内部固定连接有5kw电堆，所述发动机外壳的内部固定连接有控制盒，所述发动机外壳的内部固定连接有启动蓄电池，所述发动机外壳的内部固定连接有膜增湿器，所述发动机外壳的内部固定连接有空气滤清器，所述发动机外壳的内部固定连接有空压机，所述发动机外壳的内部固定连接有水泵，所述发动机外壳的内部固定连接有节温器，所述发动机外壳的内部固定连接有变压器，所述发动机外壳的内部固定连接有冷却水箱，所述发动机外壳的内部固定连接有散热器。
8.优选地，所述滑轮的数量为四个，四个所述滑轮中每横向相邻的两个为一组，两组所述滑轮呈对称分布在发动机外壳底部的前后两侧，四个所述滑轮的顶部分别与发动机外壳的底部固定连接，所述储氢瓶的外部固定连接在发动机外壳的左侧内部。
9.优选地，所述储氢瓶的顶部与压力传感器的底部固定连接，且压力传感器的底部延伸至储氢瓶的内部，所述减压阀的后侧与压力传感器的前侧固定连接，所述手动阀的前侧与压力传感器的后侧固定连接。
10.优选地，所述氢气入口管的底部与发动机外壳靠左侧的顶部固定连接，且氢气入口管的底部延伸至发动机外壳的内部，所述空气入口管的底部与发动机外壳靠左侧的顶部固定连接，且空气入口管的底部延伸至发动机外壳的内部，所述冷却水入口管的底部与发动机外壳靠左侧的顶部固定连接，所述冷却水入口管的底部延伸至发动机外壳的内部，且冷却水入口管位于空气入口管的前侧。
11.优选地，所述氢气出口管的底部与发动机外壳靠右侧的顶部固定连接，且氢气出口管的底部延伸至发动机外壳的内部，所述空气出口管的底部与发动机外壳靠右侧的顶部固定连接，且空气出口管的底部延伸至发动机外壳的内部，所述冷却水出口管的底部与发动机外壳靠右侧的顶部固定连接，所述冷却水出口管的底部延伸至发动机外壳的内部，且冷却水出口管位于空气出口管的后侧。
12.优选地，所述5kw电堆的外部与发动机外壳的左侧内部固定连接，所述控制盒的外部与发动机外壳的左侧内部固定连接，且控制盒位于5kw电堆的顶部，所述启动蓄电池的外部与发动机外壳的左侧内部固定连接，所述膜增湿器的外部与发动机外壳的靠左侧内部固定连接，所述启动蓄电池和膜增湿器均位于5kw电堆的底部，且启动蓄电池位于膜增湿器的左侧。
13.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
14.1.该5kw氢燃料电池发动机系统，通过设置滑轮，方便移动该电池发动机到指定位置，节省搬运人力，通过设置储氢瓶，方便存储氢气，通过设置压力传感器，方便用于检测出气口压力，当氢气压力过大或过小时，控制系统传达信息给减压阀控制氢气的流量，同时也能保护下游的供氢组件，通过设置减压阀，方便控制供给氢气的压力，通过设置手动阀，方便控制外界的氢源加入到储氢瓶中储存氢气，通过设置氢气入口管、空气入口管和冷却水入口管，方便把氢气、空气和冷却水导入该电池发动机内，通过设置冷却水出口管、氢气出口管和空气出口管，方便把使用过的冷却水导、氢气和空气导出该电池发动机外，通过设置发动机外壳，方便保护其内部组件，并连接所有结构，通过设置5kw电堆和控制盒，方便氢气与空气中的氧气在发生反应，生成电能，通过设置启动蓄电池，方便储存产生的电能，在刚开始工作时，启动蓄电池可以给该电池发动机的工作反应提供电能，维持基本的工作状况，直到5kw电堆进行发电，通过设置膜增湿器，方便增加空气湿度，提高5kw电堆的反应效率，通过设置空气滤清器，方便过滤吸收外界空气，通过设置的空压机的驱动，方便把干净的空气供给到膜增湿器中，从而再把膜增湿器湿润的空气供给到5kw电堆，通过设置水泵的动力，可以驱动冷却水导入和导出该电池发动机，通过设置节温器、冷却水箱和散热器，方便给该电池发动机进行散热，通过设置变压器，方便将生成的电能进行转换，供给到所需要的场所。
15.2.该5kw氢燃料电池发动机系统，首先通过手动阀，控制外界的氢源加入到储氢瓶中储存氢气，然后启动启动蓄电池，给该电池发动机的工作反应提供电能，使得该电池发动机开始工作，接着储氢瓶内的氢气从氢气入口管导入5kw电堆，空气从空气入口管导入空气滤清器进行过滤，并把干净的空气供给到膜增湿器中，从而再把膜增湿器湿润的空气供给
到5kw电堆，氢气和空气中的氧气在5kw电堆反应生成出电能，最后生产出电能的一小部分导入启动蓄电池进行储存，预备为下一次该电池发动机的工作反应提供电能，另一部分的电能传递到变压器进行转换，供给到所需要的场所。
附图说明
16.图1为本实用新型正面剖视结构示意图；
17.图2为本实用新型局部立体结构示意图；
18.图3为本实用新型局部立体结构示意图；
19.图4为本实用新型局部立体结构示意图。
20.附图标记：1发动机本体、2滑轮、3储氢瓶、4压力传感器、5减压阀、 6手动阀、7氢气入口管、8空气入口管、9冷却水入口管、10冷却水出口管、 11氢气出口管、12空气出口管、101发动机外壳、10 25kw电堆、103控制盒、 104启动蓄电池、105膜增湿器、106空气滤清器、107空压机、108水泵、109 节温器、110变压器、111冷却水箱、112散热器。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
22.参照图1-4，为本实用新型公开的一种5kw氢燃料电池发动机系统，包括发动机本体1，发动机本体1的外部固定连接有滑轮2，发动机本体1的外部固定连接有储氢瓶3，储氢瓶3的外部固定连接有压力传感器4，压力传感器 4的外部固定连接有减压阀5，压力传感器4的外部固定连接有手动阀6，发动机本体1的外部固定连接有氢气入口管7，发动机本体1的外部固定连接有空气入口管8，发动机本体1的外部固定连接有冷却水入口管9，发动机本体 1的外部固定连接有冷却水出口管10，发动机本体1的外部固定连接有氢气出口管11，发动机本体1的外部固定连接有空气出口管12。
23.在图1中，发动机本体1包括发动机外壳101，在安装的时候，5kw电堆 102、控制盒103、启动蓄电池104和膜增湿器105都固定安装在发动机外壳101 靠左侧的内部，空气滤清器106、空压机107、水泵108、变压器110和冷却水箱111都固定安装在发动机外壳101中部的内部，在安装的时候，节温器109和散热器112固定安装在发动机外壳101靠右侧的外部。
24.在图1中，滑轮2的数量有四个，四个滑轮2中每横向相邻的两个为一组，在安装的时候，两组滑轮2的顶部呈对称固定安装在发动机外壳101底部的前后两侧，通过安装的滑轮2，可以移动该电池发动机到指定位置，节省搬运人力，发动机外壳101的左侧内部与储氢瓶3的外部固定安装在一起，通过安装的储氢瓶3，可以存储氢气。
25.在图2中，在安装的时候，压力传感器4的底部固定安装在储氢瓶3的顶部，通过安装的压力传感器4，可以用于检测储氢瓶3出气口的压力，当氢气压力过大或过小时，控制系统传达信息给减压阀5控制氢气的流量，同时也能保护下游的供氢组件，在安装的时候，压力传感器4的前侧和减压阀5的后侧固定安装在一起，通过安装的减压阀5，可以控制供给氢气的压力，手动阀6的前侧固定安装在压力传感器4的后侧，通过安装的手动阀6，可以控制外界的氢源加入到储氢瓶3中储存氢气。
26.在图3中，在安装的时候，发动机外壳101靠左侧的内部和氢气入口管7的外部固定安装在一起，并且氢气入口管7的顶部延伸至发动机外壳101的外部，发动机外壳101靠左侧
的内部和空气入口管8的外部固定安装在一起，并且空气入口管8的顶部延伸至发动机外壳101的外部，冷却水入口管9的外部固定安装在发动机外壳101靠左侧的内部，并且冷却水入口管9的顶部延伸至发动机外壳101的外部，通过安装的氢气入口管7、空气入口管8和冷却水入口管9，方便把氢气、空气和冷却水导入该电池发动机内。
27.在图3中，在安装的时候，发动机外壳101靠右侧内部固定安装有氢气出口管11，并且氢气出口管11的顶部延伸至发动机外壳101外部，发动机外壳101 靠右侧内部和空气出口管12的外部固定安装在一起，并且空气出口管12的顶部延伸至发动机外壳101外部，冷却水出口管10的外部固定安装在发动机外壳 101靠右侧的内部，并且冷却水出口管10的顶部延伸至发动机外壳101外部，通过安装的冷却水出口管10、氢气出口管11和空气出口管12，方便把使用过的冷却水导、氢气和空气导出该电池发动机外。
28.在图1中，在安装的时候，5kw电堆102的外部固定安装在发动机外壳101 的左侧内部，而控制盒103的外部也固定安装在与发动机外壳101的左侧内部，并且5kw电堆102位于控制盒103的底部，通过安装的5kw电堆102和控制盒103，可以使氢气与空气中的氧气在发生反应，生成电能，在安装的时候，发动机外壳101的左侧内部和启动蓄电池104的外部固定安装在一起，通过安装的启动蓄电池104，方便储存产生的电能，在刚开始工作时，启动蓄电池104可以给该电池发动机的工作反应提供电能，直到5kw电堆102进行发电，在安装的时候，膜增湿器105的外部固定安装在发动机外壳101的靠左侧内部，通过安装的膜增湿器105，可以增加空气湿度，提高5kw电堆102的反应效率。
29.在图1中，空气滤清器106的外部与发动机外壳101的内部固定连接，空压机107的外部与发动机外壳101的内部固定连接，且空压机107位于空气滤清器 106的底部，水泵108的外部与发动机外壳101的内部固定连接，水泵108位于空压机107的左侧，且同时位于膜增湿器105的右侧，节温器109的外部与发动机外壳101的内部固定连接，且节温器109位于空压机107的右侧，变压器110 的外部与发动机外壳101的内部固定连接，且变压器110位于空气滤清器106的顶部，冷却水箱111的外部与发动机外壳101靠顶部的内部固定连接，散热器 112的外部与发动机外壳101靠右侧的内部固定连接。
30.本实施例的实施原理为：首先通过手动阀6，控制外界的氢源加入到储氢瓶3中储存氢气，然后通过启动蓄电池104，给该电池发动机的工作反应提供电能，使得该电池发动机开始工作，接着储氢瓶3内的氢气从氢气入口管7导入5kw电堆102，空气从空气入口管8导入空气滤清器106进行过滤，并把干净的空气供给到膜增湿器105中，从而再把膜增湿器105湿润的空气供给到5kw电堆102，氢气和空气中的氧气在5kw电堆102反应生成出电能，最后生产出电能的一小部分导入启动蓄电池104进行储存，预备为下一次该电池发动机的工作反应提供电能，另一部分的电能传递到变压器110进行转换，供给到所需要的场所。
31.本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
技术特征：1.一种5kw氢燃料电池发动机系统，包括发动机本体(1)，其特征在于：所述发动机本体(1)的外部固定连接有滑轮(2)，所述发动机本体(1)的外部固定连接有储氢瓶(3)，所述储氢瓶(3)的外部固定连接有压力传感器(4)，所述压力传感器(4)的外部固定连接有减压阀(5)，所述压力传感器(4)的外部固定连接有手动阀(6)，所述发动机本体(1)的外部固定连接有氢气入口管(7)，所述发动机本体(1)的外部固定连接有空气入口管(8)，所述发动机本体(1)的外部固定连接有冷却水入口管(9)，所述发动机本体(1)的外部固定连接有冷却水出口管(10)，所述发动机本体(1)的外部固定连接有氢气出口管(11)，所述发动机本体(1)的外部固定连接有空气出口管(12)。2.根据权利要求1所述的一种5kw氢燃料电池发动机系统，其特征在于：所述发动机本体(1)包括发动机外壳(101)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有5kw电堆(102)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有控制盒(103)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有启动蓄电池(104)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有膜增湿器(105)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有空气滤清器(106)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有空压机(107)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有水泵(108)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有节温器(109)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有变压器(110)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有冷却水箱(111)，所述发动机外壳(101)的内部固定连接有散热器(112)。3.根据权利要求1所述的一种5kw氢燃料电池发动机系统，其特征在于：所述滑轮(2)的数量为四个，四个所述滑轮(2)中每横向相邻的两个为一组，两组所述滑轮(2)呈对称分布在发动机外壳(101)底部的前后两侧，四个所述滑轮(2)的顶部分别与发动机外壳(101)的底部固定连接，所述储氢瓶(3)的外部固定连接在发动机外壳(101)的左侧内部。4.根据权利要求1所述的一种5kw氢燃料电池发动机系统，其特征在于：所述储氢瓶(3)的顶部与压力传感器(4)的底部固定连接，且压力传感器(4)的底部延伸至储氢瓶(3)的内部，所述减压阀(5)的后侧与压力传感器(4)的前侧固定连接，所述手动阀(6)的前侧与压力传感器(4)的后侧固定连接。5.根据权利要求1所述的一种5kw氢燃料电池发动机系统，其特征在于：所述氢气入口管(7)的底部与发动机外壳(101)靠左侧的顶部固定连接，且氢气入口管(7)的底部延伸至发动机外壳(101)的内部，所述空气入口管(8)的底部与发动机外壳(101)靠左侧的顶部固定连接，且空气入口管(8)的底部延伸至发动机外壳(101)的内部，所述冷却水入口管(9)的底部与发动机外壳(101)靠左侧的顶部固定连接，所述冷却水入口管(9)的底部延伸至发动机外壳(101)的内部，且冷却水入口管(9)位于空气入口管(8)的前侧。6.根据权利要求1所述的一种5kw氢燃料电池发动机系统，其特征在于：所述氢气出口管(11)的底部与发动机外壳(101)靠右侧的顶部固定连接，且氢气出口管(11)的底部延伸至发动机外壳(101)的内部，所述空气出口管(12)的底部与发动机外壳(101)靠右侧的顶部固定连接，且空气出口管(12)的底部延伸至发动机外壳(101)的内部，所述冷却水出口管(10)的底部与发动机外壳(101)靠右侧的顶部固定连接，所述冷却水出口管(10)的底部延伸至发动机外壳(101)的内部，且冷却水出口管(10)位于空气出口管(12)的后侧。7.根据权利要求2所述的一种5kw氢燃料电池发动机系统，其特征在于：所述5kw电堆(102)的外部与发动机外壳(101)的左侧内部固定连接，所述控制盒(103)的外部与发动机
外壳(101)的左侧内部固定连接，且控制盒(103)位于5kw电堆(102)的顶部，所述启动蓄电池(104)的外部与发动机外壳(101)的左侧内部固定连接，所述膜增湿器(105)的外部与发动机外壳(101)的靠左侧内部固定连接，所述启动蓄电池(104)和膜增湿器(105)均位于5kw电堆(102)的底部，且启动蓄电池(104)位于膜增湿器(105)的左侧。
技术总结本实用新型涉及一种5KW氢燃料电池发动机系统，包括发动机本体，所述发动机本体的外部固定连接有滑轮，所述发动机本体的外部固定连接有储氢瓶，所述储氢瓶的外部固定连接有压力传感器，所述压力传感器的外部固定连接有减压阀，所述压力传感器的外部固定连接有手动阀，所述发动机本体的外部固定连接有氢气入口管。该5KW氢燃料电池发动机系统，通过设置氢气入口管、空气入口管和冷却水入口管，方便把氢气、空气和冷却水导入该电池发动机内，通过设置5KW电堆，方便氢气与空气中的氧气在发生反应，生成电能，通过设置启动蓄电池，方便储存产生的电能，可以给该电池发动机的工作反应提供电能，通过设置变压器，方便将生成的电能供给到所需要的场所。所需要的场所。所需要的场所。
技术研发人员：薛彬 魏添 于蓬 亓洪燕
受保护的技术使用者：山东明宇新能源技术有限公司
技术研发日：2022.01.11
技术公布日：2022/7/5
