本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種甲醇重整制氫燃料電池及其低溫啟動(dòng)方法。甲醇重整制氫燃料電池主要包括燃料電池本體和箱體，箱體罩設(shè)在燃料電池本體的外部，燃料電池本體的外部纏繞有螺旋管，螺旋管的兩端連接有連接頭，右側(cè)連接頭遠(yuǎn)離螺旋管的一端連接有進(jìn)水管，進(jìn)水管的外表壁分別連接有第一流通管和第二流通管。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)第一流通管、第二流通管以及它們各自的電磁閥，可在進(jìn)水端增設(shè)一個(gè)分路，在其中一個(gè)流通管的電磁閥損壞時(shí)，可及時(shí)開(kāi)啟另一個(gè)流通管的電磁閥，使得冷卻液可正常流入螺旋管內(nèi)對(duì)燃料電池本體進(jìn)行降溫。電池本體進(jìn)行降溫。電池本體進(jìn)行降溫。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種甲醇重整制氫燃料電池及其低溫啟動(dòng)方法
[0001]本專利技術(shù)涉及一種甲醇重整制氫燃料電池及其低溫啟動(dòng)方法，屬于甲醇重整制氫燃料電池低溫啟動(dòng)
技術(shù)介紹
[0002]甲醇重整制氫是以甲醇和水的混合物為原料，先受熱蒸發(fā)成氣態(tài)，然后在重整器中進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化，得到重整氣，其中的氫氣供燃料電池使用，產(chǎn)生電能。隨著科技不斷發(fā)展，燃料電池系統(tǒng)正越來(lái)越多地作為一種動(dòng)力源被廣泛應(yīng)用，燃料電池系統(tǒng)也被提議用于汽車作為內(nèi)燃機(jī)的替代。質(zhì)子交換膜燃料電池是解決環(huán)境污染和能源問(wèn)題的重要汽車動(dòng)力源，具有低噪音、無(wú)污染、零排放、高效率及室溫可快速起動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。然而，當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，由于質(zhì)子交換膜燃料電池內(nèi)有殘存的水存在，這些殘存的水就會(huì)變成冰，由于水結(jié)成冰其體積增大約11％，從而造成電堆的陰陽(yáng)極流道阻塞，會(huì)對(duì)燃料電池的壽命和冷起動(dòng)特性造成嚴(yán)重的影響。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，冷卻液循環(huán)管路單只設(shè)有一個(gè)分路，故障發(fā)生時(shí)需立即對(duì)其進(jìn)行檢修，無(wú)法保證燃料電池的正常低溫啟動(dòng)。另外，現(xiàn)有的只設(shè)有一個(gè)回路，致使使用后的冷卻液的溫度偏低時(shí)，只能通過(guò)設(shè)有冷卻器的回路流入水箱內(nèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0004]本專利技術(shù)的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于甲醇重整制氫燃料電池及其低溫啟動(dòng)方法，具體技術(shù)方案如下：
[0005]本專利技術(shù)的第一方面，提供了一種甲醇重整制氫燃料電池，包括燃料電池組件和冷卻系統(tǒng)，其中的冷卻系統(tǒng)包括：
[0006]水箱，用于儲(chǔ)存冷卻液；
[0007]冷卻器，其位于水箱的入口之前，用于為冷卻液降溫；
[0008]主管路，用于將水箱、冷卻器與燃料電池組件的冷卻管路連接，以形成冷卻液循環(huán)管路；
[0009]旁管路，其第一端連接在冷卻器的入口之前，其第二端連接至水箱；
[0010]泵體，連接在主管路，用于為冷卻液的循環(huán)流動(dòng)提供動(dòng)力；
[0011]第一閥門(mén)，其設(shè)置在主管路，且位于主管路與旁管路的連接處之后；
[0012]第二閥門(mén)，其設(shè)置在旁管路。
[0013]在一些實(shí)施例中，燃料電池組件包括：
[0014]燃料電池本體，其內(nèi)部用于進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)；
[0015]螺旋管，螺旋管纏繞在燃料電池本體的外部，螺旋管的兩端分別設(shè)有連接頭；
[0016]箱體，其罩設(shè)在燃料電池本體和螺旋管的外部。
[0017]在一些實(shí)施例中，在箱體設(shè)有第一測(cè)溫器件。
[0018]在一些實(shí)施例中，第一閥門(mén)采用第一電磁閥，第二閥門(mén)采用第二電磁閥。
[0019]在一些實(shí)施例中，還包括連接在主管路的第二測(cè)溫器件。
[0020]在一些實(shí)施例中，主管路在燃料電池組件的冷卻管路入口前分成并聯(lián)的兩路支管：第一連接管和第二連接管；第一連接管和第二連接管都與燃料電池組件的冷卻管路入口連接；在第一連接管設(shè)置第三閥門(mén)，在第二連接管設(shè)置第四閥門(mén)。
[0021]在一些實(shí)施例中，第一連接管和第二連接管的管徑相同。
[0022]在一些實(shí)施例中，第三閥門(mén)采用第三電磁閥，第四閥門(mén)采用第四電磁閥。
[0023]本專利技術(shù)的第二方面，提供了上述甲醇重整制氫燃料電池的低溫啟動(dòng)方法：對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)測(cè)得的環(huán)境溫度低于或等于0℃時(shí)，燃料電池本體升溫至正常工作溫度后啟動(dòng)；關(guān)閉第一閥門(mén)，開(kāi)啟第二閥門(mén)，開(kāi)啟泵體；此時(shí)，冷卻液流經(jīng)旁管路后進(jìn)入水箱。
[0024]在一些實(shí)施例中，當(dāng)冷卻液溫度大于50℃時(shí)，開(kāi)啟第一閥門(mén)，關(guān)閉第二閥門(mén)，冷卻液在主管路中循環(huán)流動(dòng)，冷卻器為冷卻液降溫。
[0025]本專利技術(shù)的有益效果：
[0026](1)冷卻循環(huán)管路的進(jìn)水端增設(shè)一個(gè)并行的分路，在其中一個(gè)分路有故障時(shí)，可及時(shí)開(kāi)啟另一個(gè)分路，使得冷卻液可正常流入螺旋管內(nèi)對(duì)燃料電池本體進(jìn)行降溫，解決了現(xiàn)有技術(shù)中只設(shè)有一個(gè)分路致使故障時(shí)燃料電池本體無(wú)法低溫啟動(dòng)的問(wèn)題。
[0027](2)通過(guò)增設(shè)一個(gè)旁管路，與主管路分開(kāi)控制，在冷卻液溫度不高無(wú)需進(jìn)行冷卻時(shí)，使冷卻液經(jīng)由旁管路直接流入水箱內(nèi)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中只設(shè)有一個(gè)回路致使低溫冷卻液經(jīng)過(guò)時(shí)還需關(guān)閉冷卻器易導(dǎo)致操作繁瑣的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
[0028]圖1為本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例提供的甲醇重整制氫燃料電池的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]以上圖中的附圖標(biāo)記如下：
[0030]101 燃料電池本體
[0031]102 箱體
[0032]103 螺旋管
[0033]104 連接頭
[0034]105 溫度傳感器
[0035]201 水箱
[0036]202 泵體
[0037]203 冷卻器
[0038]204 水溫傳感器
[0039]301 連接管
[0040]302 連接管
[0041]303 流通管
[0042]304 電磁閥
[0043]305 流通管
[0044]306 電磁閥
[0045]307 進(jìn)水管
[0046]308 出水管
[0047]309 連接管
[0048]310 電磁閥
[0049]311 連接管
[0050]401 連接管
[0051]402 電磁閥
具體實(shí)施方式
[0052]本說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求書(shū)中所使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來(lái)區(qū)分不同的組成部分。“一個(gè)”或者“一”等類似詞語(yǔ)并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)。在本專利的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。“包括”或者“具有”等類似的詞語(yǔ)意指出現(xiàn)在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“具有”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。
[0053]在本專利的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“橫”、“縱”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本專利和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本專利的限制。
[0054]下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。
[0055]圖1展示了本實(shí)施例提供的甲醇重整制氫燃料電池組件及其冷卻系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。燃料電池組件主要包括燃料電池本體101和箱體102，箱體102罩設(shè)在燃料電池本體101的外部。燃料電池本體101的外部纏繞有螺旋管103，螺旋管103的兩端連接有連接頭104，這兩個(gè)連接頭分別安裝在箱體103的兩側(cè)。燃料電池本體101內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種甲醇重整制氫燃料電池，其特征在于，包括燃料電池組件和冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括：水箱，用于儲(chǔ)存冷卻液；冷卻器，其位于所述水箱的入口之前，用于為冷卻液降溫；主管路，用于將所述水箱、所述冷卻器與所述燃料電池組件的冷卻管路連接，以形成冷卻液循環(huán)管路；旁管路，其第一端連接在所述冷卻器的入口之前，其第二端連接至所述水箱；泵體，連接在所述主管路，用于為冷卻液的循環(huán)流動(dòng)提供動(dòng)力；第一閥門(mén)，其設(shè)置在所述主管路，且位于所述主管路與所述旁管路的連接處之后；第二閥門(mén)，其設(shè)置在所述旁管路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇重整制氫燃料電池，其特征在于，所述燃料電池組件包括：燃料電池本體，其內(nèi)部用于進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)；螺旋管，所述螺旋管纏繞在所述燃料電池本體的外部，所述螺旋管的兩端分別設(shè)有連接頭；箱體，其罩設(shè)在所述燃料電池本體和所述螺旋管的外部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇重整制氫燃料電池，其特征在于，在所述箱體設(shè)有第一測(cè)溫器件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇重整制氫燃料電池，其特征在于，所述第一閥門(mén)采用第一電磁閥，所述第二閥門(mén)采用第二電磁閥。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇重整制氫燃料電池，其特征在于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沈建躍，姚艷，王榮歷，李龍，林超紅，葉佳青，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：寧波市電力設(shè)計(jì)院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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