[發明專利]一種質子交換膜燃料電池氫氣加熱系統及方法

有效

• 申請號: 202010680401.1
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111900433B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 劉佳;李博;楊浩;王志浩
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04029;H01M8/04223;H01M8/0432;H01M8/04746
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張東梅

1.一種質子交換膜燃料電池氫氣加熱系統，其特征在于，包括：

電堆（1）；

氫氣加熱裝置（2），所述氫氣加熱裝置（2）利用所述電堆（1）的冷卻液對氫氣進行加熱，包括冷卻管（3）和穿過所述冷卻管（3）的氫氣管（4）；

所述冷卻管（3）上設有冷卻液入口（5）和冷卻液出口（6），所述冷卻液入口（5）設有流量調節閥（7）；所述氫氣管（4）的氫氣出口（8）設有第一溫度傳感器（10）；

氫氣循環泵（11），氫氣循環泵入口（12）和氫氣循環泵出口（13）均與所述電堆（1）相連通，且所述氫氣出口（8）與所述氫氣循環泵出口（13）相連通；

空氣管（14），所述空氣管（14）設有第二溫度傳感器（15），用于向所述電堆（1）通入空氣；

控制器，所述控制器與所述流量調節閥（7）、所述第一溫度傳感器（10）及所述第二溫度傳感器（15）通訊連接，且設有溫度的預設值△t；

當所述第一溫度傳感器（10）和所述第二溫度傳感器（15）的差值t≥△t，則調小所述流量調節閥（7）的開度；當所述第一溫度傳感器（10）和所述第二溫度傳感器（15）的差值t≤-△t，則調大所述流量調節閥（7）的開度；當所述第一溫度傳感器（10）和所述第二溫度傳感器（15）的差值-△t＜t＜△t，則維持所述流量調節閥（7）的開度。

2.根據權利要求1所述的質子交換膜燃料電池氫氣加熱系統，其特征在于，置于所述冷卻管（3）內部的所述氫氣管（4）呈彎曲狀。

3.根據權利要求1所述的質子交換膜燃料電池氫氣加熱系統，其特征在于，置于所述冷卻管（3）內部的所述氫氣管（4）呈螺旋狀。

4.根據權利要求1所述的質子交換膜燃料電池氫氣加熱系統，其特征在于，所述氫氣管（4）沿所述冷卻管（3）的長度方向穿過。

5.根據權利要求4所述的質子交換膜燃料電池氫氣加熱系統，其特征在于，所述冷卻液入口（5）靠近所述氫氣出口（8）。

6.根據權利要求5所述的質子交換膜燃料電池氫氣加熱系統，其特征在于，所述冷卻液出口（6）靠近氫氣入口（9）。

7.一種質子交換膜燃料電池氫氣加熱方法，其特征在于，應用于如權利要求1-6任一項所述的質子交換膜燃料電池氫氣加熱系統；包括步驟：

步驟一，啟動燃料電池，氫氣和空氣進入電堆（1）；

步驟二，第一溫度傳感器（10）和第二溫度傳感器（15）的差值t≥△t，則調小流量調節閥（7）的開度；

第一溫度傳感器（10）和第二溫度傳感器（15）的差值t≤-△t，則調大流量調節閥（7）的開度；

第一溫度傳感器（10）和第二溫度傳感器（15）的差值-△t＜t＜△t，則維持流量調節閥（7）的開度。