[发明专利]基于燃料电池及其储氢装置的舱外航天服冷热电一体化系统

摘要

本发明公开了一种基于燃料电池及其储氢装置的舱外航天服冷热电一体化系统，包括燃料电池储氢装置、质子交换膜燃料电池、热电制冷组件、液冷服和辐射器；液冷服用于收集舱外航天服内人体代谢产热和用电设备产热；燃料电池储氢装置用于吸收从液冷服中传递来的热量，同时释放出氢气供质子交换膜燃料电池使用；质子交换膜燃料电池用于利用储氢装置释放的氢气发电，为舱外航天服提供电源；热电制冷组件用于匹配燃料电池储氢装置可供冷量和液冷服所需排散热量，使二者趋于平衡；辐射器用于将质子交换膜燃料电池发电过程中产生的废热和热电制冷组件排放出的热量通过辐射方式排放到太空中去。本系统具有体积小、消耗性工质需求少、再生过程迅速等优点。

主权项

一种基于燃料电池及其储氢装置的舱外航天服冷热电一体化系统，其特征在于：舱外航天服冷热电一体化系统包括有：一液冷服（101），用于收集舱外航天服服内人体代谢和用电设备产生的热量Qin；一燃料电池储氢装置（102），一方面用于吸收液冷服（101）的热量Q101，并释放出氢气；另一方面，将释放出的氢气供质子交换膜燃料电池（103）使用；一质子交换膜燃料电池（103），利用燃料电池储氢装置（102）释放出的氢气及舱外航天服服内携带的氧气进行发电输出电量V103，所述电量V103能够提供给舱外航天服服内的用电设备使用、也能提供给微型热电制冷器（104）使用；一超级电容（106），使用超级电容（106）对质子交换膜燃料电池（103）产生的电量V103进行储存；一微型热电制冷器（104），一方面接受质子交换膜燃料电池（103）产生的电能V103进行制冷；另一方面吸收液冷服（101）产生的热量Q101；一辐射散热器（105），用于将质子交换膜燃料电池（103）发电过程中产生的废热Q103和微型热电制冷器（104）排放出的热量Q104通过辐射方式排放到舱外太空中去。