一种具有空气净化功能的燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有空气净化功能的燃料电池系统，包括架体及安装于架体上的燃料电池电堆、抽风装置和空气净化装置；所述空气净化装置安装于燃料电池电堆的一侧，所述抽风装置安装于燃料电池电堆的另一侧，在抽风装置的驱动下，外界空气经空气净化装置净化之后从燃料电池电堆一侧进入，再从燃料电池电堆另一侧排出；外界空气在通过燃料电池电堆的过程中，为燃料电池电堆提供电化学反应所需要的氧气，并同时为燃料电池电堆散热降温。本实用新型专利技术能使进入燃料电池的空气能够预先净化，以保持质子交换膜的稳定性和活性，大幅提高燃料电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种具有空气净化功能的燃料电池系统
本技术涉及燃料电池
，特别涉及一种具有空气净化功能的燃料电池系统。
技术介绍
目前，氢气在产业中的应用越来越广泛，例如合成氨工业和石油精制加氢工业等等，除此之外，氢气还可用于发电，随着时代进步，涌现出一批燃料电池，该燃料电池用于氢气与空气中的氧气发生电化学反应产生电能，如图1所示，在燃料电池的负极：2H2→4H++4e-，H2分裂成两个质子和两个电子，质子穿过质子交换膜100进入正极，电子经外部负载进入正极，在燃料电池的正极：O2+4e-+4H+→2H2O，质子、电子和O2重新结合以形成H2O。燃料电池在工作过程中，质子交换膜的稳定可靠非常关键。燃料电池所需要的氧气均来自于空气，但是，空气中存在的污染物和杂质，例如PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类装修污染、细菌、过敏原等均能破坏质子交换膜的稳定性和活性，使质子交换膜使用寿命降低，进而降低燃料电池系统的寿命，然而，在现有技术中，还没有能够净化空气的燃料电池。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种具有空气净化功能的燃料电池系统，使进入燃料电池的空气能够预先净化，以保持质子交换膜的稳定性和活性，大幅提高燃料电池使用寿命。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种具有空气净化功能的燃料电池系统，包括架体及安装于架体上的燃料电池电堆、抽风装置和空气净化装置；所述空气净化装置安装于燃料电池电堆的一侧，所述抽风装置安装于燃料电池电堆的另一侧，在抽风装置的驱动下，外界空气经空气净化装置净化之后从燃料电池电堆一侧进入，再从燃料电池电堆另一侧排出；外界空气在通过燃料电池电堆的过程中，为燃料电池电堆提供电化学反应所需要的氧气，并同时为燃料电池电堆散热降温。优选地，所述空气净化装置从外至内依次包括外网层、初效过滤层、高效过滤层、活性炭层和内网层，外界空气依次经外网层、初效过滤层、高效过滤层、活性炭层和内网层后进入燃料电池电堆。优选地，所述具有空气净化功能的燃料电池系统还包括控制装置，所述内网层与活性炭层之间还设有PTC加热器层，所述内网层与燃料电池电堆之间还设有湿度感应器和温度感应器，所述PTC加热器层、湿度感应器和温度感应器分别与控制装置电连接。优选地，所述燃料电池电堆包括氢气输送通道和空气输送通道，氢气输送通道与空气输送通道之间设有质子交换膜，在质子交换膜中，氢气及空气中的氧气之间发生电化学反应，产生电能输出，所述质子交换膜中含有催化剂，催化剂用于加快氢气及空气中的氧气之间的电化学反应速率。优选地，所述氢气输送通道连通有氢气输气管道和排气管道，所述氢气输气管道上包括输氧电磁阀，以控制氢气输气管道的通断；所述排气管道上安装有排气电磁阀，以控制排气管道的通断。本技术的有益效果是：本技术在燃料电池电堆的一侧安装空气净化装置，在抽风装置的驱动下，外界空气经空气净化装置净化之后从燃料电池电堆一侧进入，再从燃料电池电堆另一侧排出；通过空气净化装置对空气的净化，使空气中存在的污染物和杂质，例如PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类装修污染、细菌、过敏原等能够得到预先净化，以保持质子交换膜的稳定性和活性，大幅提高燃料电池使用寿命。附图说明图1为燃料电池内发生的电化学反应示意图。图2为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的结构原理和工作原理作进一步详细说明。如图2所示，本技术为一种具有空气净化功能的燃料电池系统，包括架体1及安装于架体1上的燃料电池电堆2、抽风装置3和空气净化装置4；所述空气净化装置4安装于燃料电池电堆2的一侧，所述抽风装置3安装于燃料电池电堆2的另一侧，在抽风装置3的驱动下，外界空气经空气净化装置4净化之后从燃料电池电堆2一侧进入，再从燃料电池电堆2另一侧排出；外界空气在通过燃料电池电堆2的过程中，为燃料电池电堆2提供电化学反应所需要的氧气，并同时为燃料电池电堆2散热降温。如图2所示，所述空气净化装置4从外至内依次包括外网层41、初效过滤层42、高效过滤层43、活性炭层44和内网层45，外界空气依次经外网层41、初效过滤层42、高效过滤层43、活性炭层44和内网层45后进入燃料电池电堆2。如图2所示，所述具有空气净化功能的燃料电池系统还包括控制装置（图中未示出），所述内网层45与活性炭层44之间还设有PTC加热器层46，所述内网层45与燃料电池电堆2之间还设有湿度感应器47和温度感应器48，所述PTC加热器层46、湿度感应器47和温度感应器48分别与控制装置电连接。湿度感应器47实时检测外界空气湿度，温度感应器48实时检测外界空气温度，当外界空气温度过低时，控制装置启动PTC加热器层工作，以提高空气温度，当外界空气温度正常后，控制装置控制PTC加热器层停止工作。当外因空气湿度过低时，需要在室内增加湿度。如图2所示，结合参考图1，所述燃料电池电堆2包括氢气输送通道101和空气输送通道102，氢气输送通道101与空气输送通道102之间设有质子交换膜100，在质子交换膜100中，氢气及空气中的氧气之间发生电化学反应，产生电能输出，所述质子交换膜100中含有催化剂，催化剂用于加快氢气及空气中的氧气之间的电化学反应速率。如图2所示，所述氢气输送通道101连通有氢气输气管道5和排气管道6，所述氢气输气管道5上包括输氧电磁阀51，以控制氢气输气管道5的通断；所述排气管道6上安装有排气电磁阀61，以控制排气管道6的通断。以上所述，仅是本技术较佳实施方式，凡是依据本技术的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有空气净化功能的燃料电池系统，其特征在于：包括架体及安装于架体上的燃料电池电堆、抽风装置和空气净化装置；所述空气净化装置安装于燃料电池电堆的一侧，所述抽风装置安装于燃料电池电堆的另一侧，在抽风装置的驱动下，外界空气经空气净化装置净化之后从燃料电池电堆一侧进入，再从燃料电池电堆另一侧排出；外界空气在通过燃料电池电堆的过程中，为燃料电池电堆提供电化学反应所需要的氧气，并同时为燃料电池电堆散热降温。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有空气净化功能的燃料电池系统，其特征在于：包括架体及安装于架体上的燃料电池电堆、抽风装置和空气净化装置；所述空气净化装置安装于燃料电池电堆的一侧，所述抽风装置安装于燃料电池电堆的另一侧，在抽风装置的驱动下，外界空气经空气净化装置净化之后从燃料电池电堆一侧进入，再从燃料电池电堆另一侧排出；外界空气在通过燃料电池电堆的过程中，为燃料电池电堆提供电化学反应所需要的氧气，并同时为燃料电池电堆散热降温。


2.根据权利要求1所述具有空气净化功能的燃料电池系统，其特征在于：所述空气净化装置从外至内依次包括外网层、初效过滤层、高效过滤层、活性炭层和内网层，外界空气依次经外网层、初效过滤层、高效过滤层、活性炭层和内网层后进入燃料电池电堆。


3.根据权利要求2所述具有空气净化功能的燃料电池系统，其特征在于：还包括控...

【专利技术属性】
技术研发人员：向华，黄严庆，
申请(专利权)人：广东设合水氢电力有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44