[發明專利]一種燃料電池備用電源的水循環控制系統

有效

• 申請號: 201410267576.4
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104051766A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 顧榮鑫;馬天才;趙偉
• 申請（專利權）人: 弗爾賽（上海）能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙) 32239
• 代理人: 安紀平

技術領域

本發明涉及的是一種燃料電池備用電源的水循環控制系統。

背景技術

燃料電池是通過電催化反應將氧化劑和還原劑的化學能直接轉換成電能的裝置，是一種高效、安全、清潔、靈活的新型發電技術。其中的質子交換膜燃料電池因其具有效率高、能量密度大、反應溫度低、無噪音、無污染等顯著優點，因此在地面發電站、電動車和便攜式電源等方面具有廣泛的應用前景。燃料電池內部主要由質子交換膜、電化學反應催化劑、擴散層和雙極板組成。當燃料電池工作時，其內部發生下述反應過程：反應氣體在擴散層內擴散，當反應氣體到達催化層時，在催化層內被催化劑吸附并發生電催化反應；陽極反應生成的質子通過質子交換膜內傳遞到陰極側，電子經外電路到達陰極，同氧分子反應結合成水，同時放出熱量。

電極反應為：陽極(負極)：H2→2H++2e

陰極(正極)：1/2O2+2H++2e→H2O，電池反應：H2+1/2O2→H2O，燃料電池發電系統主要由燃料電池電堆與電池堆支持運行系統組成。隨著應用技術的發展，現今的質子交換膜燃料電池和應用軟件組成的帶有監控的系統作為備用電源系統已經被逐步推廣應用于基站通信系統。燃料電池組被安裝到備用電源系統中，系統的三個流場氫氣流場、水流場、空氣流場進出口分別設置了各種采集信號用的傳感器，根據各種傳感器的采集數據系統能進行智能控制。但是目前質子交換膜燃料電池工作反應產生的熱量還是通過循環水從水流場中帶出并通過散熱裝置進行散熱，使系統維持在理想的工作溫度點。由于膜電極的生產工藝和質子交換膜燃料電池電堆工作時散熱離不開循環水，系統工作時間久了循環水的電導率勢必升高，為防止循環水電導率勢升高給系統帶來的一系列不良影響，系統必修定期更換循環水，人們更換循環水非常費力，操作復雜，耗時長。

發明內容

針對現有技術上存在的不足，本發明提供了一種快速更換循環水的水循環控制系統，大大縮短了換水工作的時間和減少了人力，其實用性和通用性較強。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

本發明的一種燃料電池備用電源的水循環控制系統，包括燃料電池電堆、電池堆，燃料電池電堆設有水進接頭A、水出接頭C，電池堆設有水進接頭B、水出接頭D，還包括單片機、水泵循環轉向開關、轉向開關、水泵、電磁閥a、電磁閥b、電磁閥c、散熱器、水箱、備用水桶、排水口H，水箱設有進水口S和出水口X，散熱器設有進水口R和出水口Q，水泵循環轉向開關、轉向開關均連接單片機，水泵循環轉向開關連接水泵，轉向開關分別連接電磁閥a、電磁閥b、電磁閥c，電磁閥c連接排水口H，水泵分別連接水進接頭A、水進接頭B、電磁閥b、電磁閥a、電磁閥c，水出接頭C和水出接頭D均連接進水口R，出水口Q連接進水口S，出水口X連接電磁閥b，備用水桶連接電磁閥a。

本發明還包括液位管，液位管設于水箱內。

本發明的有益效果如下：本發明通過單片機、水泵循環轉向開關、轉向開關、水泵、電磁閥a、電磁閥b、電磁閥c、散熱器、水箱、備用水桶來實現排水和加水工作，大大縮短了換水工作的時間和減少了換水的人力，提高了工作效率，操作簡單，其實用性和通用性較強。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本發明；

圖1為本發明的系統框圖。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

如圖1所示，一種燃料電池備用電源的水循環控制系統，包括燃料電池電堆8、電池堆3，燃料電池電堆8設有水進接頭A81、水出接頭C82，電池堆3設有水進接頭B32、水出接頭D31，還包括單片機1、水泵循環轉向開關2、轉向開關14、水泵5、電磁閥a6、電磁閥b7、電磁閥c9、散熱器4、水箱10、備用水桶11、排水口H13，水箱10設有進水口S101和出水口X102，散熱器4設有進水口R41和出水口Q42，水泵循環轉向開關2、轉向開關14均連接單片機1，水泵循環轉向開關2連接水泵5，轉向開關14分別連接電磁閥a6、電磁閥b7、電磁閥c9，電磁閥c9連接排水口H13，水泵5分別連接水進接頭A81、水進接頭B32、電磁閥b7、電磁閥a6、電磁閥c9，水出接頭C82和水出接頭D31均連接進水口R41，出水口Q42連接進水口S101，出水口X102連接電磁閥b7，備用水桶11連接電磁閥a6，本發明還包括液位管103，液位管103設于水箱10內。