[發明專利]一種基于液氮冷藏的提升燃料電池低溫存儲性能的裝置

有效

• 申請號: 202110554638.X
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113285089B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 鄭鄖;羅開玉;殷勁松;朱凱琦;魯金忠;涂薔;周趙亮;謝登印
• 申請（專利權）人: 張家港清研檢測技術有限公司
• 主分類號: H01M8/04014
• 分類號: H01M8/04014;H01M8/04082;H01M8/04119;H01M8/04701;H01M8/04746;H01M8/04828
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 趙丹

本發明公開了一種基于液氮冷藏的提升燃料電池低溫存儲性能的裝置，包括：主控制器、液氮制冷器、超低溫阻尼緩沖器、熱交換器、濕度控制器、電堆以及加熱電機，液氮制冷器上設置有第一氣閥且通過管道與超低溫阻尼緩沖器相連接，超低溫阻尼緩沖器的出口和第一三通閥的第一端口相連，第一三通閥的第三端口和熱交換器相連接，第一三通閥的第二端口與電堆相連接；熱交換器通過第二氣閥和濕度控制器相連接，電堆的輸入端與第二三通閥的第三端口相連，第二三通閥的第一端口通過管道與所述第一三通閥的第二端口相連接，第二三通閥的第二端口與外部管道相連接，本發明可提升燃料電池低溫存儲性能，且可通過小電流發生器進行低溫下的加熱電機的啟動。

技術領域

本發明屬于液氮冷藏領域，尤其涉及一種基于液氮冷藏的提升燃料電池低溫存儲性能的裝置。

背景技術

近些年來，隨著新能源汽車的不斷發展以及其市場的不斷擴大，逐漸成為汽車市場發展的關鍵。根據中國汽車工業協會的有效數據，在剛剛過去的2020年，新能源汽車產銷分別完成136.6萬輛和136.7萬輛，同比分別增長7.5%和10.9%，自4月份以來持續保持增長，全年基本消除了新冠疫情的影響，汽車行業總體表現出了強大的發展韌性和內生動力，產銷量同時也創歷史新高。新能源汽車在未來有望成為汽車市場的主流，我國汽車產業也有望進入全面高質量的發展階段。

新能源汽車的發展未來可期，考慮到燃料電池受溫度影響十分明顯，其低溫存儲是一個困擾許久的難題。制冷溫度過高會導致燃料電池低溫存儲性能不理想，而制冷溫度過低則會對燃料電池造成不可逆的損壞，同時制冷時的壓力和濕度也會影響燃料電池低溫存儲時的性能。

發明內容

針對以上出現的問題，本發明提供了一種基于液氮冷藏的提升燃料電池低溫存儲性能的裝置，在溫度過低時通過加熱電機的啟動提升溫度，溫度過高時通過打開液氮制冷器來降低溫度，智能化程度高，同時可以通過小電流發生器進行低溫下的電機啟動。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種基于液氮冷藏的提升燃料電池低溫存儲性能的裝置，包括：主控制器以及與主控制器電氣連接的液氮制冷器、超低溫阻尼緩沖器、熱交換器、濕度控制器、電堆以及加熱電機，所述液氮制冷器上設置有第一氣閥且通過管道與超低溫阻尼緩沖器相連接，所述低溫阻尼緩沖器與熱交換器、電堆之間通過管道連接，所述超低溫阻尼緩沖器的出口和第一三通閥的第一端口相連，所述第一三通閥的第三端口和熱交換器相連接，所述第一三通閥的第二端口與電堆相連接；所述熱交換器通過第二氣閥和濕度控制器相連接，所述電堆的輸入端與第二三通閥的第三端口相連，所述第二三通閥的第一端口通過管道與所述第一三通閥的第二端口相連接，所述第二三通閥的第二端口與外部管道相連接。

在本發明一個較佳實施例中，所述第二三通閥的第一端口與所述第一三通閥的第二端口連接管道上設置有背壓氣閥，其作用是防止氣體回流而對裝置造成影響。

在本發明一個較佳實施例中，所述電堆的輸入端設置有第三氣閥，所述第二氣閥和第三氣閥內均設置有與主控制器相連接的溫濕度壓力傳感器，其作用是實時監測氣閥內的溫度和濕度。

在本發明一個較佳實施例中，所述電堆電氣連接小電流發生器，所述小電流發生器與所述主控制器相連接，其作用是實現低溫啟動保護電堆。

在本發明一個較佳實施例中，還包括與濕度控制器電氣連接用于對電堆進行吹掃的風扇，其作用是降低通入氣體的濕度。

在本發明一個較佳實施例中，所述第二三通閥的第二端口與外部管道之間設置有排氣閥，其作用是將氣體排出保證系統氣壓平衡。

在本發明一個較佳實施例中，當電堆溫度低于-20℃±1%時，所述主控制器打開加熱電機，使熱交換器和濕度控制器氣閥間的氣體升溫，后將升溫的氣體通入電堆，所述溫濕度壓力傳感器實時進行監控，當檢測溫度到達-20℃±1%時發送信號至主控制器，所述主控制器關閉加熱電機、第一氣閥、第二氣閥以及第三氣閥，升溫完成。