申请/专利权人：武汉理工大学

申请日：2023-02-15

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN116039895B

主分类号：B63H21/00

分类号：B63H21/00;H01M8/0606;H01M8/2457;B63H21/17;B63H21/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2023.05.19#实质审查的生效;2023.05.02#公开

摘要：本发明涉及一种低噪声氨氢电驱动系统，该电驱动系统应用于无人潜航器，包括高温气冷核反应堆氦气循环、氨分解制氢系统、燃料电池电堆和储电装置；其中，高温气冷堆产生高温氦气，依次为氨分解制氢系统和制氧装置提供热量，发生分解反应产生氢气和氧气，通过回热器和预热器冷却后通入燃料电池发生电化学反应发电，产生的电能存入储电装置或驱动电机提供动力，生成的热水为液氨蒸发器提供热量产生氨气。本发明采用高储氢密度且易存储的液氨分解制氢和高能量转化效率的燃料电池发电系统替代了传统核动力二回路系统，消除了汽轮机和压缩机等大噪声旋转部件，大幅降低了潜航器动力系统的噪声，显著提高了动力系统的可靠性和能量利用效率。

主权项：1.一种低噪声氨氢电驱动系统，其特征在于：包括高温气冷核反应堆氦气循环、氨分解制氢系统、燃料电池电堆14和储电装置，所述高温气冷核反应堆氦气循环包括高温气冷堆1、氨分解反应器2、过热器3、氦气循环泵4和制氧装置5，高温气冷堆1以氦气作为冷却剂并输出高温氦气，在氦气循环泵4的输送下，高温氦气依次流经氨分解反应器2、过热器3和制氧装置5，逐级供给热量降温后再被输送回高温气冷堆1完成氦气循环；所述氨分解制氢系统包括液氨存储罐6、液氨泵7、蒸发器8、预热器9、回热器10、过热器3、氨分解反应器2和氢氮分离器11，液氨存储罐6中的液氨经由液氨泵7输送至蒸发器8内蒸发变为低温氨气；低温氨气依次流经预热器9、回热器10和过热器3被逐级加热至氨分解温度以上，形成过热氨气；过热氨气被输送至氨分解反应器2内，在催化剂和高温氦气的作用下发生分解，输出高温的氢氮混合气；氢氮混合气经由回热器10被降温后输出至氢氮分离器11，经过分离后输出中温的氢气和氮气，氢气和氮气被分别输入到预热器9的不同通道中放热后降温至低温；来自预热器9的低温氢气和氧气在燃料电池电堆14内发生电化学反应输出电能，依据运行工况存入至储电装置15或驱动电机16；高温气冷堆1产生高温氦气，高温氦气通过氨分解制氢系统为分解反应提供热量，生成氢气、氮气和氧气，经过回热器和预热器进行放热后，氢气和氧气输入至燃料电池电堆14发电并驱动电机或存入储电装置15。

全文数据：

权利要求：

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