一种甲醇重整制氢燃料电池及其低温启动方法技术

本发明专利技术公开了一种甲醇重整制氢燃料电池及其低温启动方法。甲醇重整制氢燃料电池主要包括燃料电池本体和箱体，箱体罩设在燃料电池本体的外部，燃料电池本体的外部缠绕有螺旋管，螺旋管的两端连接有连接头，右侧连接头远离螺旋管的一端连接有进水管，进水管的外表壁分别连接有第一流通管和第二流通管。本发明专利技术通过第一流通管、第二流通管以及它们各自的电磁阀，可在进水端增设一个分路，在其中一个流通管的电磁阀损坏时，可及时开启另一个流通管的电磁阀，使得冷却液可正常流入螺旋管内对燃料电池本体进行降温。电池本体进行降温。电池本体进行降温。

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇重整制氢燃料电池及其低温启动方法


[0001]本专利技术涉及一种甲醇重整制氢燃料电池及其低温启动方法，属于甲醇重整制氢燃料电池低温启动


技术介绍

[0002]甲醇重整制氢是以甲醇和水的混合物为原料，先受热蒸发成气态，然后在重整器中进行催化转化，得到重整气，其中的氢气供燃料电池使用，产生电能。随着科技不断发展，燃料电池系统正越来越多地作为一种动力源被广泛应用，燃料电池系统也被提议用于汽车作为内燃机的替代。质子交换膜燃料电池是解决环境污染和能源问题的重要汽车动力源，具有低噪音、无污染、零排放、高效率及室温可快速起动等优点。然而，当环境温度低于0℃时，由于质子交换膜燃料电池内有残存的水存在，这些残存的水就会变成冰，由于水结成冰其体积增大约11％，从而造成电堆的阴阳极流道阻塞，会对燃料电池的寿命和冷起动特性造成严重的影响。
[0003]现有技术中，冷却液循环管路单只设有一个分路，故障发生时需立即对其进行检修，无法保证燃料电池的正常低温启动。另外，现有的只设有一个回路，致使使用后的冷却液的温度偏低时，只能通过设有冷却器的回路流入水箱内。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种基于甲醇重整制氢燃料电池及其低温启动方法，具体技术方案如下：
[0005]本专利技术的第一方面，提供了一种甲醇重整制氢燃料电池，包括燃料电池组件和冷却系统，其中的冷却系统包括：
[0006]水箱，用于储存冷却液；
[0007]冷却器，其位于水箱的入口之前，用于为冷却液降温；
[0008]主管路，用于将水箱、冷却器与燃料电池组件的冷却管路连接，以形成冷却液循环管路；
[0009]旁管路，其第一端连接在冷却器的入口之前，其第二端连接至水箱；
[0010]泵体，连接在主管路，用于为冷却液的循环流动提供动力；
[0011]第一阀门，其设置在主管路，且位于主管路与旁管路的连接处之后；
[0012]第二阀门，其设置在旁管路。
[0013]在一些实施例中，燃料电池组件包括：
[0014]燃料电池本体，其内部用于进行电化学反应；
[0015]螺旋管，螺旋管缠绕在燃料电池本体的外部，螺旋管的两端分别设有连接头；
[0016]箱体，其罩设在燃料电池本体和螺旋管的外部。
[0017]在一些实施例中，在箱体设有第一测温器件。
[0018]在一些实施例中，第一阀门采用第一电磁阀，第二阀门采用第二电磁阀。
[0019]在一些实施例中，还包括连接在主管路的第二测温器件。
[0020]在一些实施例中，主管路在燃料电池组件的冷却管路入口前分成并联的两路支管：第一连接管和第二连接管；第一连接管和第二连接管都与燃料电池组件的冷却管路入口连接；在第一连接管设置第三阀门，在第二连接管设置第四阀门。
[0021]在一些实施例中，第一连接管和第二连接管的管径相同。
[0022]在一些实施例中，第三阀门采用第三电磁阀，第四阀门采用第四电磁阀。
[0023]本专利技术的第二方面，提供了上述甲醇重整制氢燃料电池的低温启动方法：对环境温度进行检测，当测得的环境温度低于或等于0℃时，燃料电池本体升温至正常工作温度后启动；关闭第一阀门，开启第二阀门，开启泵体；此时，冷却液流经旁管路后进入水箱。
[0024]在一些实施例中，当冷却液温度大于50℃时，开启第一阀门，关闭第二阀门，冷却液在主管路中循环流动，冷却器为冷却液降温。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026](1)冷却循环管路的进水端增设一个并行的分路，在其中一个分路有故障时，可及时开启另一个分路，使得冷却液可正常流入螺旋管内对燃料电池本体进行降温，解决了现有技术中只设有一个分路致使故障时燃料电池本体无法低温启动的问题。
[0027](2)通过增设一个旁管路，与主管路分开控制，在冷却液温度不高无需进行冷却时，使冷却液经由旁管路直接流入水箱内，解决了现有技术中只设有一个回路致使低温冷却液经过时还需关闭冷却器易导致操作繁琐的问题。
附图说明
[0028]图1为本专利技术一个较佳实施例提供的甲醇重整制氢燃料电池的整体结构示意图。
[0029]以上图中的附图标记如下：
[0030]101 燃料电池本体
[0031]102 箱体
[0032]103 螺旋管
[0033]104 连接头
[0034]105 温度传感器
[0035]201 水箱
[0036]202 泵体
[0037]203 冷却器
[0038]204 水温传感器
[0039]301 连接管
[0040]302 连接管
[0041]303 流通管
[0042]304 电磁阀
[0043]305 流通管
[0044]306 电磁阀
[0045]307 进水管
[0046]308 出水管
[0047]309 连接管
[0048]310 电磁阀
[0049]311 连接管
[0050]401 连接管
[0051]402 电磁阀
具体实施方式
[0052]本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本专利的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举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]在本专利的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“横”、“纵”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
[0054]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。
[0055]图1展示了本实施例提供的甲醇重整制氢燃料电池组件及其冷却系统的整体结构示意图。燃料电池组件主要包括燃料电池本体101和箱体102，箱体102罩设在燃料电池本体101的外部。燃料电池本体101的外部缠绕有螺旋管103，螺旋管103的两端连接有连接头104，这两个连接头分别安装在箱体103的两侧。燃料电池本体101内进行化学反应产生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲醇重整制氢燃料电池，其特征在于，包括燃料电池组件和冷却系统，所述冷却系统包括：水箱，用于储存冷却液；冷却器，其位于所述水箱的入口之前，用于为冷却液降温；主管路，用于将所述水箱、所述冷却器与所述燃料电池组件的冷却管路连接，以形成冷却液循环管路；旁管路，其第一端连接在所述冷却器的入口之前，其第二端连接至所述水箱；泵体，连接在所述主管路，用于为冷却液的循环流动提供动力；第一阀门，其设置在所述主管路，且位于所述主管路与所述旁管路的连接处之后；第二阀门，其设置在所述旁管路。2.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢燃料电池，其特征在于，所述燃料电池组件包括：燃料电池本体，其内部用于进行电化学反应；螺旋管，所述螺旋管缠绕在所述燃料电池本体的外部，所述螺旋管的两端分别设有连接头；箱体，其罩设在所述燃料电池本体和所述螺旋管的外部。3.根据权利要求2所述的甲醇重整制氢燃料电池，其特征在于，在所述箱体设有第一测温器件。4.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢燃料电池，其特征在于，所述第一阀门采用第一电磁阀，所述第二阀门采用第二电磁阀。5.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢燃料电池，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建跃，姚艳，王荣历，李龙，林超红，叶佳青，
申请(专利权)人：宁波市电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：