Топливные элементы, их изготовление: .комбинации топливных элементов с устройствами для образования реагирующих веществ или для обработки остатков отработанных реагирующих веществ – H01M 8/06

Изобретение относится к энергоустановкам c твердополимерными топливными элементами (ТЭ), в которых получают электроэнергию за счет электрохимической реакции газообразного водорода с двуокисью углерода, и электрохимической реакции окиси углерода с кислородом воздуха. Предложена также система энергопитания с получением электроэнергии из водорода с использованием батареи твердополимерных ТЭ, которая снабжена регенеративным теплообменником подачи воздуха и регенеративным теплообменником нагрева окиси углерода и охлаждения двуокиси углерода, выход которого соединен трубопроводом, с установленным на нем обратным клапаном, с баллоном с двуокисью углерода, который через клапан подачи двуокиси углерода, подсоединен к входу окислителя для его подачи в батарею твердополимерных ТЭ. Повышение КПД в системе получения электроэнергии, является техническим результатом заявленного изобретения 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, к системе энергоснабжения космических аппаратов и напланетных станций. Электрохимическая система энергоснабжения космического аппарата с замкнутым по воде рабочим циклом включает электролизер воды и кислородо-водородный генератор, гидравлически связанные друг с другом через резервуар сбора воды и пневматически сообщающиеся с баллонами хранения водорода и кислорода, последний из которых соединен с системой обеспечения жизнедеятельности космического аппарата пневмомагистралью с запорным элементом, металло-водородный аккумулятор, имеющий штуцер для водорода, через который он соединен с баллоном хранения водорода пневмомагистралью с запорным элементом. Способ эксплуатации указанной системы включает осуществление замкнутого цикла реакций разложения воды током на водород и кислород, стехиометрическое соединение этих газов с получением электричества и воды с отбором из этого цикла кислорода, избыток водорода используют в качестве реагента в металло-водородном аккумуляторе, который предварительно заряжают, удаляя из него образующийся при этом водород. Технический результат - сохранение энергоемкости утилизация избыточного водорода, повышение безопасности системы. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Система топливного элемента содержит топливный элемент (10), первую камеру (20) сгорания, первый обратный канал (17) для обогревающего газа и систему (50) подачи газа. Топливный элемент (10) включает в себя элемент с твердым электролитом с анодом (12) и катодом (13). Топливный элемент (10) вырабатывает энергию посредством реакции водородосодержащего газа и кислородсодержащего газа. Первая камера (20) сгорания избирательно подает обогревающий газ в катод (13) топливного элемента (10). Первый обратный канал (17) для обогревающего газа смешивает, по меньшей мере, часть выпускаемого газа, выпускаемого из катода (13), с обогревающим газом первой камеры (20) сгорания, так что смешанный обогревающий газ из выпускаемого газа и обогревающего газа подается в катод (13). Система (50) подачи газа соединена с первым обратным каналом (17) для обогревающего газа для подачи выпускаемого газа из катода (13) так, что он смешивается с обогревающим газом первой камеры (20) сгорания. Повышение эффективности использования газа, выпускаемого из катода, путем использования его для повышения температуры топливного элемента, а также снижение отложений углерода на аноде, является техническим результатом заявленного изобретения. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ генерации энергии в гибридной энергоустановке, в котором окислитель направляют в камеру сгорания теплового двигателя, а также в топливный элемент. В камеру сгорания подают основное топливо. В топливный элемент подают также вторичное топливо. По меньшей мере часть продуктов, выходящих из топливного элемента, направляют в камеру сгорания теплового двигателя. Выходящий из теплового двигателя поток охлаждают путем нагрева основного или вторичного топлива или окислителя с извлечением водяного пара. Пар направляют в смеси с вторичным топливом в топливный элемент. Способ позволит повысить динамические и маневренные возможности генерации энергии, снизить расход топлива, повысить надежность работы топливного элемента, улучшить экономические показатели энергоустановок и систем энергообеспечения. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области химии. Устройство для выработки водорода системы топливного элемента включает в себя основное тело 78, включающее в себя камеру сгорания и множество труб, которые присоединяются к основному телу 78 устройства для выработки водорода, позволяя определенной среде втекать в основное тело 78 устройства для выработки водорода и вытекать из него. Все из множества труб находятся в низкотемпературной части. Опора 70 поддерживает основное тело 78 устройства для выработки водорода с внешней стороны низкотемпературной части. Изобретение позволяет увеличить срок службы и улучшить стабильность данного устройства и данной системы. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретения относятся к области химии. Генератор водорода включает в себя блок 7 испарения воды, в который подают сырьевой газ и воду, слой 9 катализатора риформинга, в который подают газовую смесь из блока 7 испарения воды, горелку 4, проток 16 для отходящего газа горения, который обеспечен на внутренней стороне блока 7 испарения воды, слой 10 катализатора конверсии, который располагают на внешней стороне блока 7 испарения воды, к которому подают реформируемый газ. Блок 7 испарения воды включает в себя двойные цилиндры 100 и 101 и спиральный круглый стержень, зажатый между цилиндрами 100 и 101. Нижнюю часть блока испарения воды выполняют с возможностью такой, что в величине теплообмена между протоком для отходящего газа горения и блоком испарения воды величина теплообмена между протоком для отходящего газа горения и нижней частью блока испарения воды становится больше, чем величина теплообмена между протоком для отходящего газа горения и частью блока испарения воды за исключением нижней части. Источник энергии с топливным элементом включает в себя вышеуказанный генератор водорода. Изобретения обеспечивают стабильную работу генератора и источника энергии. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к силовым установкам летательных аппаратов вспомогательного назначения. Топливная батарея (10) содержит отверстие для сжатого воздуха из компрессора (20) и отверстие для топлива, что позволяет производить электричество постоянного тока. Турбина (30) получает поток газа под давлением из топливной батареи, механически присоединена к первому компрессору и приводит его в действие. Второй компрессор (46) используется в полете для обеспечения салона (40) воздухом под давлением и механически соединен с осью турбины. Электрическая машина (50) присоединена к оси турбины, которая приводит в действие компрессор (46), и может работать как генератор или как электрический двигатель. Изобретение направлено на расширение арсенала технических средств. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергоустановкам с электрохимическими генераторами (ЭХГ) на основе водородно-кислородных топливных элементов (ТЭ). Техническим результатом является повышение надежности включения и работоспособности ЭХГ при низких температурах окружающей среды. Согласно изобретению энергоустановка с ЭХГ на основе водородно-кислородных ТЭ включает батарею ТЭ, системы подачи водорода и кислорода с трубопроводами для подачи водорода и кислорода в батарею ТЭ ЭХГ, датчик температуры батареи ТЭ, а также блок управления, в нее введены каталитические дожигатели и датчики температуры, последовательно установленные соответственно на трубопроводах подачи кислорода и водорода на входе в батарею ТЭ ЭХГ, трубопровод подачи водорода в каталитический дожигатель, установленный на трубопроводе подачи кислорода в батарею ТЭ с дросселем и клапаном, соединенный с трубопроводом подачи водорода в батарею ТЭ, и трубопровод подачи кислорода в каталитический дожигатель, установленный на трубопроводе подачи водорода в батарею ТЭ с дросселем и клапаном, соединенный с трубопроводом подачи кислорода в батарею ТЭ. 1 ил.

Изобретение относится к «водородной» энергетике и может использоваться в космических системах электропитания, работающих на базе водородно-кислородных электрохимических генераторов (ЭХГ). Согласно изобретению способ эксплуатации электрохимического генератора на основе водородно-кислородных топливных элементов в вакууме включает: охлаждение электрохимического генератора теплоносителем от внешней системы охлаждения и удаление из электрохимического генератора жидкой реакционной воды. Удаление жидкой реакционной воды из электрохимического генератора производят, размещая ее в вакууме, а теплоноситель после выхода из электрохимического генератора дополнительно охлаждают, пропуская его через жидкую реакционную воду, размещенную в вакууме. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы ЭХГ и возможность реализации автономных режимов работы, то есть работы ЭХГ в режиме самоохлаждения. 1 табл.

Изобретение относится к устройству для получения энергии из углеводородной смеси, к соответствующей системе и способу. Согласно изобретению, устройство (5, 105) для извлечения энергии из углеводородной смеси (15), содержащей, по меньшей мере, одно дегидрируемое соединение, в частности, из топлива на основе углеводородов, предпочтительно из керосина, включает: резервуар (10, 110) для хранения углеводородной смеси (15) и соединенный с резервуаром (10, 110) двигатель внутреннего сгорания (20, 120) для сжигания углеводородов для получения тепловой и/или кинетической энергии (25, 125, 30, 130), при этом устройство (5, 105) дополнительно содержит: установку (35, 135) разделения для, по меньшей мере, частичного отделения, по меньшей мере, одного дегидрируемого соединения из углеводородной смеси (15), средства (40, 140) дегидрирования для получения водорода из отделенного дегидрируемого соединения путем дегидрирования, первое средство (45, 145) подачи для прямой или опосредованной подачи дегидрированного соединения к двигателю внутреннего сгорания (20, 120) и топливный элемент (50, 150) для получения электрической энергии (55, 155) при конверсии полученного водорода. Техническим результатом является увеличение срока службы при малых затратах на техническое обслуживание. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу и катализатору гидрирования оксидов углерода. Техническим результатом изобретения является повышение активности процесса гидрирования. Согласно изобретению способ гидрирования оксидов углерода включает контактирование газовой смеси оксидов углерода и водорода с катализатором, состоящим из биметаллических сплавов железо-никель или железо-кобальт, в качестве активного каталитического вещества, фиксированного на носителе из оксида. Носитель преимущественно должен иметь площадь поверхности более чем 20 м²/г. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 8 табл.

Изобретение относится к системе топливных элементов для снабжения питьевой водой и кислородом транспортного средства. Согласно изобретению система топливных элементов содержит топливный элемент и электролизер с воздушным катодом. Электролизер спарен с топливным элементом, причем топливный элемент и электролизер выполнены так, что потребность в электроэнергии электролизера полностью покрывается энергоснабжением от топливного элемента. Техническим результатом является эффективность системы для снабжения питьевой водой и кислородом транспортного средства, снижение веса и, следовательно, снижение потребления электроэнергии, повышение комфорта пассажиров. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электрогенерирующим устройствам, а более конкретно к установкам производства электроэнергии в водородных электрохимических генераторах (ЭХГ) с топливными элементами, использующими в качестве исходного энергоносителя углеводородное сырье. Изобретение может найти применение в стационарных энергетических системах, а также в мобильных силовых установках различных транспортных средств. В установке для производства электроэнергии из углеводородного сырья каталитический реактор паровой конверсии углеводородного сырья, реактор паровой конверсии оксида углерода и паровой котел выполнены по радиально-спиральному типу, что обеспечивает минимизацию габаритов и массы установки. Кроме того, в предложенной установке продувочный газ, выводимый из топливных элементов, подводится к горелке для сжигания углеводородного сырья, а вода к паровому котлу, что позволяет обеспечить экономичность производства электроэнергии и увеличить выработку электроэнергии из единицы исходного углеводородного сырья. 2 ил.

Изобретение относится к способу получения и использования катализаторов для синтеза метанола. Описан способ получения катализатора с пористым носителем, по меньшей мере одним активным металлом, выбранным из группы, состоящей из меди, серебра и золота, и по меньшей мере одним промотором, выбранным из группы, состоящей из цинка, олова и алюминия, который пригоден для синтеза метанола, причем подготавливают пористый носитель, который имеет удельную поверхность по меньшей мере 500 м²/г, на пористый носитель наносят по меньшей мере один предшественник активного металла, который включает по меньшей мере один активный металл в восстанавливаемой форме, а также по меньшей мере одну группу, которая связана с атомом активного металла через связывающий атом, выбранный из атомов азота и фосфора, предшественник активного металла восстанавливают с помощью восстановителя, который включает по меньшей мере один металл-промотор, и по меньшей мере одну органическую группу, которая связана с атомом промотора через атом углерода, и восстановитель превращают в промотор. Описан также катализатор для синтеза метанола, полученный вышеописанным способом, с пористым носителем, а также по меньшей мере одним осажденным на носителе активным металлом и по меньшей мере одним осажденным на носителе промотором, причем пористый носитель имеет удельную поверхность по меньшей мере 500 м²/г, активный металл имеет удельную поверхность по меньшей мере

25 м² _{активный металл}/г_{активный металл} и промотор имеет удельную поверхность по меньшей мере 100 м ²/г_{промотор} и применение этого катализатора. 3 н. и 10 з.п.ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к высокотемпературным топливным элементам, в частности к твердооксидным топливным элементам. Согласно изобретению система твердооксидных топливных элементов содержит последовательно соединенные батарею твердооксидных топливных элементов (1), камеру сгорания (2) и газотурбинную установку (3), причем каждый твердооксидный топливный элемент содержит электролит, анод и катод, а газотурбинная установка (3) содержит компрессор (4) и турбину (5), теплообменник (6), инвертор (7), систему подачи топлива (8), причем выход камеры сгорания (2) соединен со входом турбины (5), выход турбины (5) соединен с первым входом теплообменника (6), выход компрессора (4) соединен со вторым входом теплообменника (6), третий вход теплообменника (6) соединен с системой подачи топлива (8), один выход теплообменника (6) соединен с катодом батареи твердооксидных топливных элементов (1), другой выход теплообменника (6) соединен с анодом батареи твердооксидных топливных элементов (1), система твердооксидных топливных элементов дополнительно снабжена электролизером (9), который содержит контур отвода тепла (10), а также системой очистки газов (11), состоящей из двух блоков, причем электролизер (9) электрически соединен с батареей твердооксидных топливных элементов (1), первые входы блоков системы очистки газов (11) соединены с третьим выходом теплообменника (6), вторые входы блоков системы очистки газов (11) соединены с контуром отвода тепла электролизера (10). Техническим результатом является возможность регулирования нагрузки, снижение выбросов углекислого газа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики летательных аппаратов. Регенеративная энергоустановка содержит солнечную батарею, электрический привод винта с блоком управления, электрически соединенный с солнечной батареей, электролизер, электрически соединенный с солнечной батареей, электрохимический генератор, электрически соединенный с блоком управления электрического привода винта, блоки хранения и подачи водорода и кислорода, пневматически соединенные с электрохимическим генератором и электролизером, блок хранения и подачи воды, гидравлически соединенный с электрохимическим генератором и электролизером, насос. В энергоустановку введены камера смешивания, камера сгорания, турбина, на валу которой установлены компрессор и электрогенератор, регенеративный теплообменник и теплообменник-влагоотделитель, в котором установлен датчик уровня воды, соединенный каналами управления с насосом. Способ эксплуатации характеризуется использованием регенеративной энергоустановки для дирижабля. Изобретение направлено на повышение общей эффективности энергоустановки при использовании на дирижабле. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области автономных систем энергопитания (АСЭП) отдельных объектов, удаленных от линии электропередачи, а именно к АСЭП, включающим возобновляемые источники энергии в качестве внешнего источника электроэнергии, электрохимический генератор (ЭХГ), электролизер и баллоны для хранения реагентов (водорода и кислорода). Согласно изобретению автономная система энергопитания содержит внешний источник электроэнергии, подключенный шинами питания к потребителю электроэнергии, электрохимический генератор на основе топливных элементов, электролизер, водородный и кислородный баллоны, соединенные посредством трубопроводов и клапанов с соответствующими газовыми полостями топливных элементов электрохимического генератора и электролизера и снабженные датчиками верхнего и нижнего предельно допустимых значений давлений, теплообменник, емкость теплоносителя, циркуляционный насос, при этом топливные элементы электрохимического генератора и электролизер имеют общий контур циркуляции теплоносителя, в нее введены: регулятор расхода теплоносителя, вход которого соединен с выходом циркуляционного насоса, а один выход соединен с входом теплоносителя в электролизер, другой - с входом теплоносителя в электрохимический генератор, электронный преобразователь, обеспечивающий прием питания потребителем электроэнергии от электрохимического генератора, электронный преобразователь, обеспечивающий прием питания электролизером, контур съема тепла с дополнительным циркуляционным насосом, смеситель, один вход которого соединен с общим контуром циркуляции, а другой - с контуром съема тепла, а выход смесителя соединен с входом в емкость теплоносителя, а также введен насос подачи воды в электролизер из емкости теплоносителя, при этом на трубопроводе, соединяющем выход смесителя с входом емкости теплоносителя, установлен датчик температуры, соединенный с дополнительным циркуляционным насосом, а теплообменник установлен в контуре съема тепла, причем электрохимический генератор и электролизер подсоединены к шинам питания через соответствующие им электронные преобразователи. Способ эксплуатации автономной системы энергопитания включает периодическое потребление электроэнергии от внешнего источника для разложения воды на кислород и водород в электролизере и выделение электроэнергии в результате химической реакции кислорода и водорода в электрохимическом генераторе, при этом в период потребления электроэнергии, получаемой от внешнего источника, для разложения воды на кислород и водород в электролизере используют также и часть электроэнергии от мощности электрохимического генератора, а при выделении электроэнергии в результате химической реакции кислорода и водорода в электрохимическом генераторе часть этой выделяемой электроэнергии используют для разложения воды на кислород и водород в электролизере. Кроме того, в период потребления электроэнергии, получаемой от внешнего источника, для разложения воды на кислород и водород в электролизере используют также и от 2% до 10% мощности электрохимического генератора, а при выделении электроэнергии в результате химической реакции кислорода и водорода в электрохимическом генераторе часть этой выделяемой энергии от 2% до 10% мощности электролизера используют для разложения воды на кислород и водород. Техническим результатом является снижение энергозатрат и повышение быстродействия АСЭП на переходных режимах, а также повышение ресурса и надежности эксплуатации АСЭП. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к космической области, и в частности к способам энергоснабжения в полете космических аппаратов (КА) с системой энергоснабжения на базе электрохимических генераторов. Согласно изобретению способ включает получение электроэнергии на основе химической реакции

O₂ и Н ₂, при этом перед окончанием выработки исходных химических компонентов О₂ и Н₂ на борту КА для производства электроэнергии КА пристыковывают на орбите к космической энергетической платформе с электролизером, перекачивают в нее воду - продукт химической реакции ЭХГ КА, и после электролиза воды на платформе снабжают КА продуктами электролиза воды - химическими компонентами O₂ и Н₂ для последующей электрохимической реакции в ЭХГ на борту КА, затем КА отстыковывают от платформы и выводят его на рабочую орбиту, данный цикл повторяют необходимое число раз. Техническим результатом изобретения является увеличение продолжительности генерации электроэнергии без увеличения массы исходных химических компонентов O₂ и Н₂ на борту космического аппарата, повышение уровня электрической мощности без кратного увеличения массы системы энергоснабжения. 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для использования с электроустановками (ЭУ) на топливных элементах. В состав генератора водорода, работающего на гидролизе алюминия в водном растворе щелочи и включающего реакционный сосуд с измельченным алюминием, магистраль подачи водного раствора щелочи, магистраль выдачи водорода, а также теплообменник-испаритель, размещенный в реакционном сосуде и имеющий прямой тепловой контакт с измельченным алюминием, размешенным в реакционном сосуде, дополнительно введены: смеситель с кристаллической щелочью, снабженный уровнемером и подключенный к магистрали подачи водного раствора щелочи; баллон-ресивер водорода с датчиком давления, заполненный водой, с газовой полостью, подключенной к магистрали выдачи водорода, пневматически соединенный с реакционным сосудом и гидравлически сообщающийся со смесителем и входом теплообменника-испарителя; газовая турбина, вход которой через двухходовой переключатель потока соединен с выходом теплообменника-испарителя и магистралью слива воды; воздушный компрессор, установленный на оси газовой турбины и через баллон-ресивер воздуха подключенный к магистрали выдачи воздуха. Техническим результатом изобретения является разработка автономного пускового устройства (модуля), не требующего дополнительной энергии и дополнительных систем для пуска, полностью обеспечивающего ускоренный выход на режим водородовоздушного ЭХГ, в том числе его пуск при низких температурах окружающей среды (т.е. при температурах ниже минимальной рабочей температуры ЭХГ) с синхронной подачей водорода и воздуха. 1 ил.

Изобретение относится к модулю установки для реформинга, применяемого в системе топливных элементов. Согласно изобретению модуль (10) установки для реформинга включает в себя пустотелый опорный элемент (12), имеющий, по меньшей мере, один сквозной и проходной канал (14), идущий в продольном направлении. Пустотелый опорный элемент (14) имеет наружную поверхность (20), барьерный слой (22), размещенный, по меньшей мере, на части наружной поверхности (20) пустотелого опорного элемента (12), слой (24) катализатора преобразователя, расположенный на барьерном слое (22), и газонепроницаемый слой (26) уплотнения, размещенный на слое (24) катализатора преобразователя и на наружной поверхности (20) пустотелого опорного элемента (12), отличной, по меньшей мере, от части наружной поверхности (20) пустотелого опорного элемента (12). Посредством обеспечения барьерного слоя (26) и слоя (24) катализатора на наружной поверхности (20) пустотелого опорного элемента (12) распределение барьерного слоя (22) и/или слоя (24) катализатора может более точно контролироваться, управляться и, таким образом, может быть достигнуто неравномерное распределение барьерного слоя (22) и/или слоя (24) катализатора. 22 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к энергоустановкам (ЭУ) для выработки электроэнергии на основе топливных элементов (ТЭ) с твердополимерным электролитом, использующим углеводородное топливо. Техническим результатом изобретения является упрощение ЭУ и снижение энергопотребления при ее пуске. Согласно изобретению ЭУ на ТЭ содержит подсистему выработки электроэнергии с пакетом ТЭ, подсистему переработки топлива с десульфуратором, риформером топлива, увлажнителем топлива, реактором паровой конверсии топлива и конвертором монооксида углерода, подсистему окислителя, по крайней мере, с одним компрессором, подсистему регенерации воды, подсистему терморегулирования с насосом для циркуляции жидкости, теплообменником для рассеивания избыточного тепла и предохладителем топлива. 2 ил.

Изобретение относится к дегидрированию или риформингу спиртов, в частности к способу дегидрирования первичного спирта, такого как метанол или этанол, для получения водорода, в частности для использования в топливном элементе с целью получения электрической энергии. В способе дегидрирования используют медьсодержащий катализатор, включающий в себя металлический носитель, при этом такой катализатор обладает повышенной активностью в газофазном риформинге первичных спиртов, также являются более устойчивыми и особенно активными для термического разложения этанола на водород, метан, монооксид углерода и диоксид углерода при умеренной температуре. Для решения поставленной задачи способ включает приведение в контакт исходной сырьевой смеси газов, содержащей спирт, с катализатором риформинга, чтобы получить смесь продуктов риформинга, содержащую водород, причем катализатор риформинга содержит металлический губчатый носитель и покрытие на меди, по меньшей мере, частично покрывающее поверхность данного металлического губчатого носителя, где данный металлический губчатый носитель получают при помощи способа, включающего выщелачивание алюминия из сплава, содержащего алюминий и основной металл. 4 н. и 125 з.п. ф-лы, 12 табл., 2 ил.

Изобретение относится к системе топливных элементов, способной повышать производительность топливных элементов за счет ускорения реакции. Техническим результатом изобретения является повышение удельных характеристик за счет подачи озона на катод стопки топливных элементов. Согласно изобретению система топливных элементов содержит стопку топливных элементов, включающую в себя анод, катод и электролитическую мембрану, размещенную между ними, топливный бак для подачи водородосодержащего топлива на анод стопки топливных элементов и блок подачи окислителя для добавления озона к кислородосодержащему воздуху и, таким образом, для подачи на катод стопки топливных элементов. Соответственно, озон подается на катод стопки топливных элементов для ускорения реакции в стопке топливных элементов и, таким образом, для достижения сравнительно высокой плотности тока. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к топливным элементам, а именно к источникам топлива для топливных элементов. Техническим результатом изобретения является обеспечение легкой замены и перезаправки источника топлива. Согласно изобретению источниками топлива могут быть баллончики под давлением или не под давлением, которые могут использоваться с любыми топливными элементами, включая в том числе топливный элемент непосредственно на метаноле или топливный элемент на продукте риформинга. В одном аспекте источник топлива может содержать реакционную камеру для преобразования топлива в водород. Кроме того, источники топлива могут содержать насос. Источник топлива может иметь клапан, подсоединяющий источник топлива к топливному элементу, и выпускное отверстие для выпуска газа из топливного элемента. Раскрыты также способы формования различных источников топлива. 11 н. и 27 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к системе топливных элементов. Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы. Согласно изобретению система топливных элементов включает узел теплообмена, который контролирует температуру топлива и/или воздуха, подаваемого в батарейный узел. В одном варианте осуществления, система топливных элементов включает узел риформинга для генерирования свободного водородного газа, который подает свободный водородный газ через трубопровод подвода топлива. Узел риформинга включает топку. Система топливных элементов также включает батарейный узел для генерирования электроэнергии путем электрохимической реакции между воздухом и свободным водородным газом. Система топливных элементов также включает узел теплообмена. Узел теплообмена включает корпус, имеющий герметичную внутреннюю часть, в которую подается отходящий газ, генерируемый в топке. Часть топливоподающего трубопровода проходит через внутреннюю часть корпуса. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к энергетическим установкам (ЭУ), содержащим электрохимический генератор (ЭХГ). Техническим результатом изобретения является повышение безопасности и эффективности функционирования ЭХГ. Согласно изобретению ЭУ содержит ЭХГ с магистралью питания кислородом, соединенной с блоком хранения и подготовки кислорода, с магистралью слива воды, соединенной с емкостью сбора воды, с магистралью питания водородом, соединенной с магистралью выхода водорода водоактивируемого химического источника тока (ХИТ) с газовой подушкой, включающего в свой состав растворимый металлический анод и инертный каталитический катод, установленные в герметичную емкость, заполненную водным раствором электролита, имеющую датчик уровня электролита и соединенную с магистралью подачи воды и с магистралью сбора твердофазных продуктов реакций, преобразователь напряжения, входы которого соединены с электрическими выводами ЭХГ и ХИТ, а выходы с потребителями. В ЭУ дополнительно введены, по меньшей мере, две группы обратимо действующих аккумуляторов водорода с магистралями заполнения водородом и опорожнения с возможностью попеременного соединения через управляемые клапаны с магистралью выхода водорода из газовой подушки герметичной емкости водоактивируемого ХИТ и с магистралью питания водородом ЭХГ. Аккумуляторы водорода оснащены теплопередающими поверхностями, соединенными магистралями с системами нагревания и охлаждения теплоносителя, с установленными в них клапанами для обеспечения возможности попеременного подвода теплоты к одной из групп аккумуляторов водорода и отвода теплоты от другой группы, при этом магистраль заполнения водородом аккумуляторов соединена с системой сбора примесей водорода через периодически открываемый клапан. Водородоемкость каждой из групп аккумуляторов водорода не превышает 20% необходимой для обеспечения заданной номинальной энергоемкости ЭУ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к высокотемпературным топливным элементам. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности системы топливных элементов. Согласно изобретению система твердотельных окисных топливных элементов содержит набор твердотельных окисных топливных элементов и газотурбинный двигатель. Набор твердотельных окисных топливных элементов содержит множество твердотельных окисных топливных элементов, каждый из которых содержит электролит, анод и катод. Газотурбинный двигатель содержит компрессор и турбину. Компрессор предназначен для подачи окислителя к катоду. Имеются средства для подачи топлива к аноду. Имеются средства для подачи части неиспользованного окислителя от твердотельных окисных топливных элементов к катодам. Средство для подачи, по меньшей мере, окислителя содержит камеру сгорания и эжектор. Камера сгорания предназначена для сжигания, по меньшей мере, части неиспользованного топлива из твердотельных окисных топливных элементов и предназначена для подачи продуктов камеры сгорания к окислителю, подаваемому компрессором к катодам, для подогрева окислителя, подаваемого компрессором. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к энергоустановкам (ЭУ), предназначенным для хранения электроэнергии. Техническим результатом изобретения является повышение пожаровзрывобезопасности ЭУ. Согласно ЭУ на топливных элементах водородно-кислородного накопителя энергии включает размещенные в общем корпусе электрохимический генератор и электролизный блок, пневматически соединенные кислородной и водородной магистралями, к которым подключены также баллоны со сжатыми кислородом и водородом соответственно, а также емкость с реакционной водой, гидравлически соединенная с электрохимическим генератором и электролизным блоком. Емкость с реакционной водой выполнена в виде полой перегородки, заполненной этой водой и разделяющей корпус энергоустановки на две части, в одной из которых размещены баллоны со сжатым водородом, а в другой - баллоны со сжатым кислородом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано как в стационарных энергоустановках (ЭУ), так и на транспорте. В энергоустановку на топливных элементах (ТЭ), содержащую риформер парциального окисления метана, щелочной электрохимический генератор (ЭХГ) с подключенным к нему блоком очистки воздуха от углекислого газа и дожигатель горючих газов, введены последовательно соединенные блок очистки метана от углекислого газа, блок осушки, дозатор и смеситель газов, подключенный к блоку очистки воздуха от углекислого газа, выход которого сообщается со входом риформера парциального окисления метана, выход которого соединен со входом щелочного электрохимического генератора через блок очистки газов от углекислого газа, при этом дожигатель горючих газов подключен к выходу электрохимического генератора по линии горючего. Природный газ перед риформингом очищают от углекислого газа. Изобретение позволяет создать ЭУ на щелочных ТЭ, способную эффективно работать на метане, снизить общий максимальный уровень рабочих давлений и температур ЭУ, уменьшить количество платины и палладия, уменьшить инерционность работы ЭУ. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу получения водорода для топливного элемента. Способ получения водорода для топливного элемента из углеводородной топливной композиции включает следующие стадии: подготовку углеводородной топливной композиции, которую получают: i) введением жидкого углеводородного сырья, включающего алкилирующий агент, в контакт с кислотным катализатором в условиях, эффективных для алкилирования, по меньшей мере, части углеводородного сырья, где жидкое углеводородное сырье дополнительно включает ароматические соединения, которые алкилируют на стадии алкилирования, и ii) выделение со стадии алкилирования низкокипящей фракции, включающей углеводороды и ароматические углеводороды с пониженной концентрацией, в качестве углеводородной топливной композиции, превращение углеводородной топливной композиции в водород и необязательное введение полученного водорода в топливный элемент. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса. 9 з.п. ф-лы, 3 табл.