固体氧化燃料电池、保温方法及车辆技术

本发明专利技术公开了一种固体氧化燃料电池、保温方法及车辆，保温方法包括：所述固体氧化燃料电池处于非工作状态时，采用辅助加热器对所述固体氧化燃料电池的电堆进行加热。在固体氧化燃料电池处于非工作状态时，为了防止电堆快速冷却，可以采用辅助加热器对电堆进行加热，以使电堆始终保持在设定温度以上。如此设置，当固体氧化燃料电池启动时，电堆的升温温差较小，大大缩短了固体氧化燃料电池启动时长，提高了启动速度。

【技术实现步骤摘要】
固体氧化燃料电池、保温方法及车辆
本专利技术涉及燃料电池
，更具体地说，涉及一种固体氧化燃料电池、保温方法及车辆。
技术介绍
固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell，SOFC)是一种在中高温条件下将燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的全固态化学发电装置。SOFC系统在燃料效率、排放、维修和噪声污染方面都有很大优势。如图1所示，现有技术中的固体氧化燃料电池包括空气系统、燃料重整器、电堆和尾气燃烧器。电堆通常包括几个甚至十几个反应单元，每个反应单元包括阴极和阳极，分别向多个反应单元提供燃料电池反应需要的空气和燃料。由于固体氧化物燃料电池属于中高温燃料电池，电堆运行温度高达600℃-1000℃，因此空气和燃料进入电堆前均需要加热。空气在空气加热器中被加热升温后，进入电堆的每个反应单元的阴极。燃料则在燃料重整器中被加热重整，天然气在高温下被重整成H2和CO等，而后进入电堆的每个反应单元的阳极。固体氧化燃料电池在冷启动时，需要将电堆加热至600-1000℃，系统才能正常工作，此时一般通过燃料催化燃烧放热，释放出的热量对空气进行加热，升温后的空气则继续对电堆进行加热，从而逐步提高电堆的温度，直到电堆提升至正常高温反应温度。然而，环境温度一般为几十摄氏度，启动过程的温度偏差巨大，而且电堆整体质量大，电堆的热容较大，因此固体氧化燃料电池在冷启动过程中需要长达几个小时，启动时间长且启动速度过慢。综上所述，如何有效地解决固体氧化燃料电池启动耗时过长的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种固体氧化燃料电池的保温方法，该固体氧化燃料电池的保温方法可以有效地解决固体氧化燃料电池启动耗时过长的问题，本专利技术的第二个目的是提供一种固体氧化燃料电池和包括上述固体氧化燃料电池的车辆。为了达到上述第一个目的，本专利技术提供如下技术方案：一种固体氧化燃料电池的保温方法，包括：所述固体氧化燃料电池处于非工作状态时，采用辅助加热器对所述固体氧化燃料电池的电堆进行加热。优选地，上述固体氧化燃料电池的保温方法中，所述辅助加热器为电加热器。优选地，上述固体氧化燃料电池的保温方法中，采用辅助加热器对所述固体氧化燃料电池的电堆进行加热，具体为：若所述电堆的温度低于设定温度，则采用辅助加热器对空气进行加热，升温后的空气与所述电堆进行热交换；若所述电堆的温度高于设定温度，则所述辅助加热器停止工作。一种固体氧化燃料电池，包括空气加热器、燃料重整器、电堆和尾气燃烧器，还包括辅助加热器，所述辅助加热器能够加热所述电堆。优选地，上述固体氧化燃料电池中，所述辅助加热器为电加热器。优选地，上述固体氧化燃料电池中，还包括空气系统，所述空气系统的空气出口与所述辅助加热器的空气进口连通，所述辅助加热器的空气出口与所述电堆连通。优选地，上述固体氧化燃料电池中，所述辅助加热器与所述空气加热器串接。优选地，上述固体氧化燃料电池中，所述固体氧化燃料电池处于工作状态时，所述空气加热器和所述辅助加热器同时对进入电堆前的空气进行热交换。优选地，上述固体氧化燃料电池中，还包括罩设在所述电堆的外侧的保温箱，和/或，所述电堆的至少一个部件的表面上设置有保温层。一种车辆，包括固体氧化燃料电池，所述固体氧化燃料电池为如上述中任一项所述的固体氧化燃料电池。本专利技术实施例中提供的固体氧化燃料电池的保温方法包括：固体氧化燃料电池处于非工作状态时，采用辅助加热器对固体氧化燃料电池的电堆进行加热。上述方法中，固体氧化燃料电池处于非工作状态是指固体氧化燃料电池处于不发电状态，固体氧化燃料电池的电堆内部无电流产生。即在固体氧化燃料电池处于非工作状态时，为了防止电堆快速冷却，可以采用辅助加热器对电堆进行加热，以使电堆始终保持在设定温度以上。如此设置，当固体氧化燃料电池启动时，电堆的升温温差较小，大大缩短了固体氧化燃料电池启动时长，提高了启动速度。为了达到上述第二个目的，本专利技术还提供了一种固体氧化燃料电池和车辆。该固体氧化燃料电池和车辆也具有相应的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的固体氧化燃料电池的系统框架图；图2为本专利技术实施例提供的固体氧化燃料电池的系统框架图。在图2中：1-燃料重整器、2-空气加热器、3-辅助加热器、4-尾气燃烧器、5-电堆。具体实施方式本专利技术的第一个目的在于提供一种固体氧化燃料电池的保温方法，该固体氧化燃料电池的保温方法可以有效地解决固体氧化燃料电池启动耗时过长的问题，本专利技术的第二个目的是提供一种固体氧化燃料电池和包括上述固体氧化燃料电池的车辆。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本专利技术实施例中提供的固体氧化燃料电池的保温方法包括：固体氧化燃料电池处于非工作状态时，采用辅助加热器3对固体氧化燃料电池的电堆5进行加热。上述方法中，固体氧化燃料电池处于非工作状态是指固体氧化燃料电池处于不发电状态，固体氧化燃料电池的电堆5内部无电流产生。即在固体氧化燃料电池处于非工作状态时，为了防止电堆5快速冷却，可以采用辅助加热器3对电堆5进行加热，以使电堆5始终保持在设定温度以上。如此设置，当固体氧化燃料电池启动时，电堆5的升温温差较小，大大缩短了固体氧化燃料电池启动时长，提高了启动速度。其中，设定温度为500℃，当然设定温度还可以为其它数值，在此不作限定。固体氧化燃料电池处于非工作状态时，上述辅助加热器3可以一直对电堆5进行加热或间歇性的对电堆5加热，在此不作限定。在一具体实施例中，上述辅助加热器3可以为电加热器，如此只需给电加热器通电即可。当车辆充电时，同时给电加热器通电以对电堆5加热，使电堆5始终保持在设定温度以上。当然，辅助加热器3还可以为燃料加热器或冷媒冷凝器等，在此不作限定。在另一实施例中，采用辅助加热器3对固体氧化燃料电池的电堆5进行加热可以具体为：采用辅助加热器3对空气进行加热，升温后的空气与电堆5进行热交换。当然，辅助加热器3也可以与电堆5接触以实现热交换，或者辅助加热器3和电堆5通过其它介质实现热传递。进一步地，采用辅助加热器3对固体氧化燃料电池的电堆5进行加热，具体为：若电堆5的温度低于设定温度，则辅助加热器3处于工作状态；若电堆5的温度高于设定温度，则辅助加热器3停止工作。如此设置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体氧化燃料电池的保温方法，其特征在于，包括：所述固体氧化燃料电池处于非工作状态时，采用辅助加热器(3)对所述固体氧化燃料电池的电堆(5)进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种固体氧化燃料电池的保温方法，其特征在于，包括：所述固体氧化燃料电池处于非工作状态时，采用辅助加热器(3)对所述固体氧化燃料电池的电堆(5)进行加热。2.根据权利要求1所述的固体氧化燃料电池的保温方法，其特征在于，所述辅助加热器(3)为电加热器。3.根据权利要求1所述的固体氧化燃料电池的保温方法，其特征在于，采用辅助加热器(3)对所述固体氧化燃料电池的电堆(5)进行加热，具体为：若所述电堆(5)的温度低于设定温度，则采用辅助加热器(3)对空气进行加热，升温后的空气与所述电堆(5)进行热交换；若所述电堆(5)的温度高于设定温度，则所述辅助加热器(3)停止工作。4.一种固体氧化燃料电池，包括空气加热器(2)、燃料重整器(1)、电堆(5)和尾气燃烧器(4)，其特征在于，还包括辅助加热器(3)，所述辅助加热器(3)能够加热所述电堆(5)。5.根据权利要求4所述的固体氧化燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭旭光，胡浩然，孙少军，陈文淼，于超，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37