一种质子交换膜燃料电池管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种质子交换膜燃料电池管理系统，包括质子交换膜燃料电池，所述质子交换膜燃料电池分别连接到水流量控制系统、氢气流量控制系统和空气流量控制系统，所述质子交换膜燃料电池下端连接有电位控制系统，水流量控制系统、氢气流量控制系统和空气流量控制系统是由电磁阀控制水管或气管流量大小的单元。本发明专利技术通过使用水流量控制系统、氢气流量控制系统和空气流量控制系统共同约束控制进给质子交换膜燃料电池的资源控制，使得在质子交换膜燃料电池在水资源、氢气资源和氧气资源优化合理过程最大化产生质子交换膜燃料电池的电能。

【技术实现步骤摘要】
一种质子交换膜燃料电池管理系统
本专利技术涉及质子交换膜燃料电池的
，具体为一种质子交换膜燃料电池管理系统。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(protonexchangemembranefuelcell，英文简称PEMFC)是一种燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质。工作时相当于一直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极具有能量转化效率高，通过氢氧化合作用，直接将化学能转化为电能，不通过热机过程，不受卡诺循环的限制，可实现零排放，其唯一的排放物是纯净水(及水蒸气)，没有污染物排放，是环保型能源，运行噪声低，可靠性高，PEMFC电池组无机械运动部件，工作时仅有气体和水的流动，维护方便。PEMFC内部构造简单，电池模块呈现自然的“积木化”结构，使得电池组的组装和维护都非常方便；也很容易实现“免维护”设计，发电效率受负荷变化影响很小，非常适合于用作分散型发电装置(作为主机组)，也适于用作电网的“调峰”发电机组(作为辅机组)，氢是世界上最多的元素，氢气来源极其广泛，是一种可再生的能源资源，可通过石油、天然气、甲醇、甲烷等进行重整制氢；也可通过电解水制氢、光解水制氢、生物制氢等方法获取氢气，氢气的生产、储存、运输和使用等技术目前均已非常成熟、安全、可靠。现有质子交换膜燃料电池大多为一个单体，需要外加水、氢气以及空气的进出流量控制，但现有流量控制简单直接，造成资源浪费、供给不合理、效果无法最大化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种质子交换膜燃料电池管理系统，解决了现有质子交换膜燃料电池在资源供给方面不够充分合理以及智能的问题。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种质子交换膜燃料电池管理系统，包括质子交换膜燃料电池，所述质子交换膜燃料电池分别连接到水流量控制系统、氢气流量控制系统和空气流量控制系统，所述质子交换膜燃料电池下端连接有电位控制系统；水流量控制系统、氢气流量控制系统和空气流量控制系统是由电磁阀控制水管或气管流量大小的单元。优选的，所述质子交换膜燃料电池还连接有储存管理系统、计时系统和温度传感系统；储存管理系统是由处理器和储存器构成，具有数据判断处理和参数记忆储存的单元；计时系统是由简单的计时功能模块构成；温度传感系统是由温度传感器将采集的温度以数据的形式向单元显示系统和电位控制系统发出指令。优选的，所述储存管理系统、计时系统和温度传感系统均连接有单元显示系统；单元显示系统是由显示器和显示驱动和构成。优选的，所述温度传感系统与电位控制系统连接；电位控制系统是由继电器和短路保护开关构成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术(1)、通过使用水流量控制系统、氢气流量控制系统和空气流量控制系统共同约束控制进给质子交换膜燃料电池的资源控制，使得在质子交换膜燃料电池在水资源、氢气资源和氧气资源优化合理过程最大化产生质子交换膜燃料电池的电能。(2)、通过在质子交换膜燃料电池连接有储存管理系统、计时系统和温度传感系统组成一个单元显示系统，使得质子交换膜燃料电池的各项数据能够在单元显示系统中显示出，并可提出参数修改，提高了质子交换膜燃料电池在多样化环境中的适用性。附图说明图1为本专利技术整体的结构示意图。图中：1、水流量控制系统；2、氢气流量控制系统；3、空气流量控制系统；4、质子交换膜燃料电池；5、电位控制系统；6、储存管理系统；7、计时系统；8、温度传感系统；9、单元显示系统。具体实施方式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。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种质子交换膜燃料电池管理系统，包括质子交换膜燃料电池4，质子交换膜燃料电池4分别连接到水流量控制系统1、氢气流量控制系统2和空气流量控制系统3，用于水流量、氢气流量和空气流量的控制单元均与质子交换膜燃料电池4连接，作用于水流量、氢气流量和空气流量的流量大小，质子交换膜燃料电池4下端连接有电位控制系统5，电位控制系统5是由继电器和短路保护开关构成，用于质子交换膜燃料电池4产生电能的电路保护同时限制与温度传感系统8的保护，当温度传感系统8触发临界温度值后继而触发继电器，使得整体电路断开，从而保护电路系统的稳定，水流量控制系统1、氢气流量控制系统2和空气流量控制系统3是由电磁阀控制水管或气管流量大小的单元，质子交换膜燃料电池4还连接有储存管理系统6、计时系统7和温度传感系统8，储存管理系统6是由处理器和储存器构成，具有数据判断处理和参数记忆储存的单元，作用于水流量、氢气流量和空气流量的临界值触发判断，以及各项数据的储存以及修改，计时系统7是由简单的计时功能模块构成，作用于质子交换膜燃料电池4的运行时间累计计算，温度传感系统8是由温度传感器将采集的温度以数据的形式向单元显示系统9和电位控制系统5发出指令，储存管理系统6、计时系统7和温度传感系统8均连接有单元显示系统9，单元显示系统9是由显示器和显示驱动和构成，作用于显示参数的计算储存、图文警告、参数修改以及控制作用，温度传感系统8与电位控制系统5连接，用于当温度传感系统8触发临界温度值后继而触发继电器，使得整体电路断开，从而保护电路系统的稳定。工作原理：本专利技术是将本套系统用在现有质子交换膜燃料4上，通过在单元显示系统9中修改或控制水流量控制系统、氢气流量控制系统和空气流量控制系统，进而限制或优化质子交换膜燃料电池4产生电能，再经过储存管理系统6、计时系统7和温度传感系统8，使得构架在单元显示系统9中对质子交换膜燃料电池4的效果以及控制作用，在温度传感系统8中通过使用温度传感器，监测正常温度范围，继而使得超出安全温度范围使得断开电位控制系统5的电路开关，保护了质子交换膜燃料电池4的稳定性。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质子交换膜燃料电池管理系统，包括质子交换膜燃料电池(4)，其特征在于：所述质子交换膜燃料电池(4)分别连接到水流量控制系统(1)、氢气流量控制系统(2)和空气流量控制系统(3)，所述质子交换膜燃料电池(4)下端连接有电位控制系统(5)；水流量控制系统(1)、氢气流量控制系统(2)和空气流量控制系统(3)是由电磁阀控制水管或气管流量大小的单元。

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池管理系统，包括质子交换膜燃料电池(4)，其特征在于：所述质子交换膜燃料电池(4)分别连接到水流量控制系统(1)、氢气流量控制系统(2)和空气流量控制系统(3)，所述质子交换膜燃料电池(4)下端连接有电位控制系统(5)；水流量控制系统(1)、氢气流量控制系统(2)和空气流量控制系统(3)是由电磁阀控制水管或气管流量大小的单元。2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池管理系统，其特征在于，所述质子交换膜燃料电池(4)还连接有储存管理系统(6)、计时系统(7)和温度传感系统(8)；储存管理系统(6)是由处理器和储存器构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞海强，
申请(专利权)人：湖州归谷信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33