[發(fā)明專(zhuān)利]燃料電池單元及系統(tǒng)的熱管理

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580063118.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107004888B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凱恩·芬納蒂;保羅·德瓦爾德
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 瓦特燃料電池公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/249
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/249;H01M8/04014;H01M8/04007;H01M8/04701
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 胡春光;張穎玲

1.一種燃料電池系統(tǒng)，其包括：

燃料電池單元，所述燃料電池單元包括：

重整器；

與重整器可操作地流體連通的燃料電池堆；以及

與燃料電池堆可操作地流體連通的補(bǔ)燃器，

其中，級(jí)別降低的熱絕緣部與所述燃料電池單元的至少一個(gè)面或一個(gè)表面接觸、鄰近和/或熱連通，從而增加從該至少一個(gè)面或一個(gè)表面的傳熱，

其中，級(jí)別降低的熱絕緣部是與接觸、鄰近和/或熱連通所述燃料電池單元的其他面或其他表面的熱絕緣部的級(jí)別相比；以及

液體換熱板或者液體換熱夾套，所述液體換熱板或者所述液體換熱夾套與所述級(jí)別降低的熱絕緣部熱連通，其中，所述級(jí)別降低的熱絕緣部在所述燃料電池單元與所述液體換熱板或者所述液體換熱夾套之間，從而將輻射熱從所述燃料電池單元的至少一個(gè)面或一個(gè)表面優(yōu)先地傳遞至所述液體換熱板或者所述液體換熱夾套。

2.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述液體換熱板或者所述液體換熱夾套包圍重整器、燃料電池堆和補(bǔ)燃器中的一個(gè)或多個(gè)。

3.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述液體換熱板或所述液體換熱夾套包括接口，該接口被構(gòu)造成將液體換熱板或者液體換熱夾套連接至燃料電池系統(tǒng)的共用的液體換熱管道。

4.如權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述液體換熱板或所述液體換熱夾套和共用的液體換熱管道之間的接口包括閥組件，其中，該閥組件包括快速連接閥、固定節(jié)流孔以及比例閥中的一個(gè)或多個(gè)。

5.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述液體換熱板或者所述液體換熱夾套包括液體換熱出口，并且該液體換熱出口與液液換熱器、液氣換熱器和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)流體連通。

6.如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述液體換熱板或者所述液體換熱夾套包括換熱液體。

7.如權(quán)利要求6所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述換熱液體包括乙二醇和水中的至少一個(gè)。

8.如權(quán)利要求7所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述換熱液體包括金屬，所述金屬包括納米尺寸的金屬顆粒。

9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述熱絕緣部包括固體熱絕緣部。

10.如權(quán)利要求9所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，級(jí)別降低的固體熱絕緣部包括比接觸、鄰近和/或熱連通所述燃料電池單元的其他面或其他表面的固體熱絕緣部板薄的固體熱絕緣部和層薄的固體熱絕緣部。

11.如權(quán)利要求9所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，級(jí)別降低的固體熱絕緣部包括固體熱絕緣材料，該固體熱絕緣材料的熱傳遞和/或熱傳導(dǎo)高于接觸、鄰近和/或熱連通所述燃料電池單元的其他面或其他表面的固體熱絕緣部。

12.一種熱管理燃料電池單元的方法，該方法包括：

優(yōu)先從所述燃料電池單元的面或表面?zhèn)鳠幔?/p>

其中，級(jí)別降低的熱絕緣部與所述燃料電池單元的該面或該表面接觸、鄰近、和/或熱連通，從而增加來(lái)自包括級(jí)別降低的熱絕緣部的燃料電池單元的該面或該表面的傳熱，

其中，級(jí)別降低的熱絕緣部是與接觸、鄰近和/或熱連通所述燃料電池單元的其他面或其他表面的熱絕緣部的級(jí)別相比；以及

使換熱液體通過(guò)液體換熱板或者液體換熱夾套循環(huán)，所述換熱液體與所述燃料電池單元的與所述級(jí)別降低的熱絕緣部有關(guān)的面或表面中的至少一個(gè)熱連通，其中，所述級(jí)別降低的熱絕緣部在所述燃料電池單元與所述液體換熱板或者所述液體換熱夾套之間，從而將輻射熱從所述燃料電池單元的所述面或所述表面優(yōu)先地傳熱至換熱液體。

13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，使換熱液體循環(huán)包括使包括乙二醇和水中的至少一個(gè)的換熱液體循環(huán)。