[發明專利]金屬空氣燃料電池燃料自動添加系統

在審

• 申請號: 201811525959.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109461994A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 毛爍源;裴普成;陳東方;黃尚尉;王喆正
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01M12/06
• 分類號: H01M12/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明公開了一種金屬空氣燃料電池燃料自動添加系統，該系統包括：金屬燃料儲存系統用于儲存金屬燃料顆粒；燃料添加驅動系統用于驅動金屬燃料儲存系統向電池堆添加金屬燃料顆粒；電池堆燃料量監測系統用于監測電池堆的燃料余量，并在燃料余量小于第一預設值時，生成添加指令，以根據添加指令控制燃料添加驅動系統開啟添加，并在燃料余量大于第二預設值時，生成停止指令，以根據停止指令控制燃料添加驅動系統停止添加，其中，第二預設值大于第一預設值。該系統實現燃料電池的燃料自動添加，使電池堆內部燃料始終處于充足狀態，優化燃料電池的工作性能，提高燃料電池工作輸出的穩定性和便捷性，具有很高的商業化應用價值。

技術領域

本發明涉及金屬空氣燃料電池技術領域，特別涉及一種金屬空氣燃料電池燃料自動添加系統。

背景技術

金屬空氣燃料電池，是以金屬為負極材料、空氣或氧氣為正極材料的燃料電池，其能量轉換效率高、安全、無污染、噪聲小等優點，適合作為家用、交通、軍事等諸多領域的小型電源。

傳統的以金屬板為負極材料的燃料電池，當負極(金屬板)使用殆盡之時，需要手動換料，操作過程復雜不便捷，在電池堆規模進一步擴大的過程中，此種不便捷性愈發明顯；特別是該種加料形式的電池因使用過程中負極材料不能得到及時補充，燃料供給不足使得電池堆功率輸出及其穩定性會逐漸衰減，不同單體之間燃料分配越來越不均勻使得電池堆一致性持續變差。

這些問題造成了金屬空氣燃料電池實際應用過程中性能較差、壽命較短，并且在一次使用過程中性能持續變差，故其在商業化大規模大功率應用中，始終存在障礙。故金屬空氣燃料電池燃料的自動添加問題迫切需要得到解決。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的目的在于提出一種金屬空氣燃料電池燃料自動添加系統。

為達到上述目的，本發明提出了金屬空氣燃料電池燃料自動添加系統，包括：金屬燃料儲存系統，用于儲存金屬燃料顆粒；燃料添加驅動系統，用于驅動所述金屬燃料儲存系統向電池堆添加所述金屬燃料顆粒；電池堆燃料量監測系統，用于監測所述電池堆的燃料余量，并在所述燃料余量小于第一預設值時，生成添加指令，以根據所述添加指令控制所述燃料添加驅動系統開啟添加，并在所述燃料余量大于第二預設值時，生成停止指令，以根據所述停止指令控制所述燃料添加驅動系統停止添加，其中，所述第二預設值大于所述第一預設值。

本發明實施例的金屬空氣燃料電池燃料自動添加系統，以金屬顆粒作為負極材料，能夠實現燃料電池的自動加料，對內使電堆內部燃料始終處于充足狀態，并增加了電池模組之中各單體燃料分配的均勻性，從而使燃料電池始終具備以額定狀態工作的能力，并減小了各單體之間的不一致性，優化了燃料電池的工作性能，提高了燃料電池功率輸出穩定性；而對外能夠使操作趨于自動化，更加便捷，具有很高的商業化應用價值。

另外，根據本發明上述實施例的金屬空氣燃料電池燃料自動添加系統還可以具有以下附加的技術特征：

進一步地，在本發明的一個實施例中，還包括：供電系統，用于為所述金屬燃料儲存系統、所述燃料添加驅動系統和電池堆燃料量監測系統供電。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述第二預設值為所述電池堆的燃料最大值。

可選地，在本發明的一個實施例中，所述金屬燃料儲存系統包括：存儲組件，用于承載所述金屬燃料顆粒；滑槽板，用于傳輸所述金屬燃料顆粒。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述存儲組件包括：緩沖件，用于控制所述存儲組件均勻下落；開槽，用于收到所述添加指令后，所述開槽開啟，以將所述金屬燃料顆粒下落至所述滑槽板。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述存儲組件還包括備料區和準料區，所述準料區位于所述備料區的下方，以在所述準料區存儲的金屬燃料顆粒釋放殆盡時，所述備料區為所述準料區補充所述金屬燃料顆粒。