燃料电池低温启动组件制造技术

冷启动燃料电池和冷启动组件，其中所述燃料电池冷启动组件适于被安装于一燃料电池堆，方便所述燃料电池堆的冷启动，其包括一气流输送模块和一气流加工模块，在工作时，外部气流通过所述气流加工模块的加工后进入所述气流输送模块，而后通过所述气流输送模块引导扩散至所述燃料电池堆，以使得被加工后的气流直接接触所述燃料电池堆，以扩展所述燃料电池的适用环境。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池低温启动组件
本技术涉及燃料电池领域，详而言之，涉及一低温启动燃料电池和低温启动组件。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种高效、环保的发电装置，在备用电源、飞行器系统和运输机械动力系统等领域具有广阔的应用前景。相比蓄电池，燃料电池具有较好的低温环境适应能力，燃料电池不会因为环境温度低而出现较大的性能衰减问题。但是，PEMFC在反应过程中会产生水，并且产生的一部分水会存留于燃料电池内部，在一些较低温度的环境中，比如当温度低于0℃的环境中，残留的水会结冰会在PEMFC的膜电极MEA表面结冰，阻碍燃料电池的化学反应进程，从而导致在该状态下燃料电池无法再次启动，因此燃料电池在0℃以下的低温环境的启动问题是燃料电池存在的一个问题。目前，虽然对于燃料电池低温启动问题已经存在几种解决方案，但是都存在一些不尽人意的地方。在一种解决方式中，通过在燃料电池极板上附加结构件，比如布置加热丝，从而对极板进行加热。即，通过直接的热传导使得燃料电池内的冰融化。这种方式中，使得燃料电池极板的结构相对复杂，提高燃料电池本身的制造难度，也会在一定程度上影响燃料电池极板的导热性能。也就是说，当燃料电池处在较高温度环境中、不存在低温启动问题时，附加的结构却阻碍了电极板的散热。在另一种解决方式中，将燃料电池动力系统整体放置于密闭容器中，通过加热源对该密闭容器进行加热，从而提升燃料电池动力系统的整体温度，使得燃料电池堆内的冰融化。在这种方式中，需要提供较大的容器来容纳整体的燃料电池动力系统，增大了燃料电池整体的体积，不便于户外携带使用，且整体加热比较困难。在另一种解决方式中，对氢气进行加热，让温度较高的氢气在燃料电池堆内循环流动来实现提升燃料电池堆的温度的目的。在这种方式中，需要提供氢气循环泵以及对氢气加热的部件，使得整个燃料电池系统的相对复杂。且当氢气泄露在空气中，且温度较高时，容易引起爆炸，因此对于氢气加热并不是一种相对安全的方式。在另一种解决方式中，通过对燃料电池的冷却液进行加热，利用燃料电池堆冷却回路循环泵使得冷却液在系统中循环来加热燃料电池堆。这种方式中，一方面需要提供对冷却液加热的部件，另一方面，这种冷却方式只适用于液冷型燃料电池，适用范围较小。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其在不改变燃料电池的传统结构的情况下，促进燃料电池在低温环境下启动。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其将外部气流转变为热气流进入燃料电池，在提供反应气流的同时，预热所述燃料电池，从而促进所述燃料电池的在低温环境下的启动，即促进低温启动。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述低温启动燃料电池不需要设置大型的密闭容器，不会明显增大低温启动燃料电池的体积，方便户外携带使用。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其将外部冷空气转变为热气流进入燃料电池内部，加热方式简单方便。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述燃料电池在促进低温启动同时，有助于保持燃料质子交换膜的水分。本技术的一个目的在提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其可以选择性地提供低温启动，从而适应不同的启动环境。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中通过热空气流直接接触燃料电池堆内部的部件，从而可以直接与不同部件接触而进行预热，从而预热效果更加直接有效。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述低温启动组件易于被拆卸和安装，使用方便。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述低温启动组件为燃料电池堆提供范围较广的热气流，从而提高低温启动效率。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述低温启动组件包括一低温启动状态和一常规启动状态，在所述低温启动状态，为所述燃料电池堆提供热气流，在所述常规启动状态，为所述燃料电池堆提供未加热气流。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述冷却组件提供较大的传热表面积，提高低温启动的效率。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中在低温启动状态时，所述冷却组件增加流体进入阻力，减少风量，从而较快速提升气体温升，缩短加热时间。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述低温启动组件包括一加热单元，当不需要解决冷却问题时，可以被简易卸载，从而不会影响工作效果，也就是说不会影响燃料电池堆的冷却。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述加热单元设有多个扩展翅片，增加了加热单元和气流的接触面积，使得气流温升明显，大大提高了加热效果。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述低温启动组件体积小，重量轻，对燃料电池动力系统的影响较小。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述低温启动组件结构简单，方便制造，成本较低。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述低温启动组件有助于阻挡外部杂物进入所述燃料电池内部，从而有助于保证所述燃料电池的反应性能。本技术的一个目的在于提供一低温启动燃料电池和低温启动组件，其中所述低温启动组件适于被安装于飞行器动力系统。为了实现以上至少一技术目的，本技术的一方面提供一燃料电池低温启动组件，所述燃料电池低温启动组件适于被安装于一燃料电池堆，方便所述燃料电池堆的低温启动，其包括：一气流输送模块，所述气流输送模块包括一风机和一风罩，所述风机被设置于所述风罩，所述风罩适于被安装于所述燃料电池堆，所述风罩的上端口适于与所述燃料电池的一气流入口对应，以便于为所述燃料电池堆输送气流；和一气流加工模块，所述气流加工模块用于加工通过的气流，所述气流输送模块适于被设置于所述气流加工模块和所述燃料电池堆之间，在工作时，外部气流通过所述气流加工模块的加工后进入所述气流输送模块，而后通过所述气流输送模块引导扩散至所述燃料电池堆，以使得被加工后的气流直接接触所述燃料电池堆，以扩展所述燃料电池的适用环境。根据一些实施例，所述气流加工模块包括一加热部件和一固定架，所述加热部件被安装于所述固定架，所述固定架被安装于所述气流输送模块。根据一些实施例，所述气流加工模块拆卸地安装于气流输送模块。根据一些实施例，所述固定架可拆卸地安装于所述风罩。根据一些实施例，所述加热部件包括至少一发热件和两极板，所述发热件分别电连接于两所述极板，以便于构成一加热电路。根据一些实施例，所述加热部件包括至少一扩展翅片，所述扩展翅片伴随所述发热件设置，以便于扩展所述加热部件的散热面积。根据一些实施例，所述发热件是板状结构。根据一些实施例，所述发热件是PTC电热元件。根据一些实施例，所述扩展翅片的结构选自：平直翅片、错位锯齿翅片、百叶窗翅片中的其中一种。根据一些实施例，所述扩展翅片的材料选自：铜、铝、钢、不锈钢中的其中一种。根据一些实施例，所述加热部件是电热丝，多个所述电热丝并排地布置。根据一些实施例，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池低温启动组件，所述燃料电池低温启动组件适于被安装于一燃料电池堆，用于所述燃料电池堆的低温启动，其特征在于，包括：一气流输送模块，所述气流输送模块包括一风机和一风罩，所述风机被设置于所述风罩，所述风罩适于被安装于所述燃料电池堆，所述风罩的上端口适于与所述燃料电池堆的一气流入口对应，以便于为所述燃料电池堆输送气流；和一气流加工模块，所述气流加工模块用于加工通过的气流，所述气流输送模块适于被设置于所述气流加工模块和所述燃料电池堆之间，在工作时，外部气流通过所述气流加工模块的加工后进入所述气流输送模块，而后通过所述气流输送模块引导扩散至所述燃料电池堆，以使得被加工后的气流直接接触所述燃料电池堆。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池低温启动组件，所述燃料电池低温启动组件适于被安装于一燃料电池堆，用于所述燃料电池堆的低温启动，其特征在于，包括：一气流输送模块，所述气流输送模块包括一风机和一风罩，所述风机被设置于所述风罩，所述风罩适于被安装于所述燃料电池堆，所述风罩的上端口适于与所述燃料电池堆的一气流入口对应，以便于为所述燃料电池堆输送气流；和一气流加工模块，所述气流加工模块用于加工通过的气流，所述气流输送模块适于被设置于所述气流加工模块和所述燃料电池堆之间，在工作时，外部气流通过所述气流加工模块的加工后进入所述气流输送模块，而后通过所述气流输送模块引导扩散至所述燃料电池堆，以使得被加工后的气流直接接触所述燃料电池堆。2.根据权利要求1所述的燃料电池低温启动组件，其中所述气流加工模块包括一加热部件和一固定架，所述加热部件被安装于所述固定架，所述固定架被安装于所述气流输送模块。3.根据权利要求2所述的燃料电池低温启动组件，其中所述气流加工模块可拆卸地连接于所述气流输送模块。4.根据权利要求2或3任一所述的燃料电池低温启动组件，其中所述加热部件包括至少一发热件和两极板，所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，李骁，
申请(专利权)人：武汉众宇动力系统科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42