[發明專利]燃料電池系統及其低溫啟動方法

有效

• 申請號: 201910089257.1
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109904488B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 李建秋;江宏亮;徐梁飛;歐陽明高
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04298;H01M8/04302;H01M8/0432
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 劉誠

1.一種燃料電池系統(100)，其特征在于，包括：

燃料電池電堆(10)，用于為燃料電池的燃料氣和氧化氣提供反應場所；

陽極端板(20)，與所述燃料電池電堆(10)連通；

陰極端板(30)，與所述燃料電池電堆(10)連通；以及

兩個加熱單元(40)，一個加熱單元(40)設置于所述燃料電池電堆(10)和所述陽極端板(20)之間，另一個所述加熱單元(40)設置于所述燃料電池電堆(10)和所述陰極端板(30)之間，用于在低溫環境下實現對于所述燃料電池電堆(10)的加熱。

2.如權利要求1所述的燃料電池系統(100)，其特征在于，所述加熱單元(40)包括：

第一集流板(41)，貼合所述燃料電池電堆(10)設置；

加熱片(42)，貼合所述第一集流板(41)設置；以及

第二集流板(43)，貼合所述加熱片(42)并且遠離所述燃料電池堆(10)設置。

3.如權利要求2所述的燃料電池系統(100)，其特征在于，所述燃料電池電堆(10)與兩個所述第一集流板(41)分別直接壓緊接觸并固定；

兩個所述第二集流板(43)分別與所述陽極端板(20)和所述陰極端板(30)直接壓緊接觸并固定。

4.如權利要求3所述的燃料電池系統(100)，其特征在于，還包括：

負載(60)，與所述燃料電池電堆(10)電連接，用于控制所述燃料電池系統(100)的輸出功率；以及

低溫啟動電路(50)，與所述負載(60)和所述兩個加熱單元(40)分別電連接，所述低溫啟動電路(50)的狀態可以調節，所述低溫啟動電路(50)用于控制所述燃料電池系統(100)是否進入低溫啟動狀態。

5.如權利要求4所述的燃料電池系統(100)，其特征在于，所述低溫啟動電路(50)包括：

第一開關(51)，與所述負載(60)直接電連接，用于控制所述負載(60)是否接入低溫啟動回路，調整所述燃料電池系統(100)的輸出功率；

第二開關(52)，電連接于靠近所述陽極端板(20)設置的所述加熱單元(40)中的所述第一集流板(41)和所述負載(60)的一端之間；以及

第三開關(53)，電連接于靠近所述陰極端板(30)設置的所述加熱單元(40)中的所述第一集流板(41)和所述負載(60)的另一端之間。

6.如權利要求5所述的燃料電池系統(100)，其特征在于，所述第一開關(51)、所述第二開關(52)和所述第三開關(53)為單刀單擲的機械開關或者單刀單擲的電控開關。

7.如權利要求4所述的燃料電池系統(100)，其特征在于，所述低溫啟動電路(50)包括：

第四開關(54)，所述第四開關(54)為單雙擲開關，所述第四開關(54)具有第一觸點(541)、第二觸點(542)和第三觸點(543)，所述第四開關(54)實現所述第一觸點(541)和第二觸點(542)接通或者實現所述第一觸點(541)和第三觸點(543)接通，所述第一觸點(541)和所述負載(60)的一端電連接，所述第二觸點(542)和靠近所述陽極端板(20)設置的所述加熱單元(40)中的所述第二集流板(43)電連接，所述第三觸點(543)和靠近所述陽極端板(20)設置的所述加熱單元(40)中的所述第一集流板(41)電連接；以及

第五開關(55)，所述第五開關(55)為單雙擲開關，所述第五開關(55)具有第四觸點(551)、第五觸點(552)和第六觸點(553)，所述第五開關(55)實現所述第四觸點(551)和所述第五觸點(552)接通或者實現所述第四觸點(551)和第六觸點(553)接通，所述第四觸點(551)和所述負載(60)的另一端電連接，所述第五觸點(552)和靠近所述陰極端板(30)設置的所述加熱單元(40)中的所述第一集流板(41)電連接，所述第六觸點(553)和靠近所述陽極端板(20)設置的所述加熱單元(40)中的所述第二集流板(43)電連接。