[實用新型]一種燃料電池熱循環系統

有效

• 申請號: 202220218976.6
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN217214790U
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 黃騰濤;鄒利民
• 申請（專利權）人: 廣東國鴻氫能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04029
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 謝傾佳

本實用新型涉及燃料電池技術領域，特別是涉及一種燃料電池熱循環系統，包括內部設有主流道的分流件，主流道的第一端與加熱器的出液口連接，主流道的第二端的上部設有傾斜向上布置的第一支流道，主流道的第二端的下部設有傾斜向下布置的第二支流道，第一支流道和第二支流道將從加熱器流出的液體分成上下兩部分，氣體多分布在上部液體中，從而降低了流入電池堆的熱流道內的下部液體的氣體含量，降低了液體在電池堆的熱流道內的流動阻力；電池堆的熱流道出口和第一支流道均與循環泵的進液口連接，循環泵的出液口連接加熱器的進液口，使得液體在加熱器和電池堆的熱流道之間循環流動。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池技術領域，特別是涉及一種燃料電池熱循環系統。

背景技術

燃料電池是將燃料的化學能直接轉化為電能的電化學連續反應裝置，其主要由正極、負極和設置在正負極之間的電解質組成。燃料被添加至正極，燃料可以為純氫，亦可以為醇類或天然氣、煤氣等，在催化劑如貴金屬鉑等作用下，燃料在正極被分解并產生氫，氫進一步被分解成氫離子及電子，其中氫離子可穿透電解質而到達負極，在催化劑作用下，負極的氧氣與到達負極的氫離子在負極反應生成水，電子則通過連接正負極的外部電路流向負極，形成電流；因此，只要反應物不斷輸入，反應產物不斷排出，燃料電池就能連續地發電，此外，由于燃料電池直接將燃料的化學能轉化為電能，中間不經過燃燒過程，因而不受卡諾循環的限制，燃料電池的能量轉換效率在45％～60％，而火力發電和核電的效率大約在30％～40％，使得其成為當今科技界最熱門的研究課題之一。

燃料電池在冷啟動時，需要使電池堆內部溫度快速提升至60℃～70℃以滿足電池堆的正常運行要求，目前，為實現電池堆在冷啟動時的迅速升溫，需要在電池堆內設置熱流道，通過向熱流道內通入溫度較高的液體以使電池堆升溫。

然而，向電池堆的熱流道內通入的液體會混有一定量的空氣，空氣的存在會使得液體流動阻力增大，液體的流速降低，導致電池堆的升溫速度較慢。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：向電池堆的熱流道內通入的液體會混有一定量的空氣，空氣的存在會使得液體在熱流道內的流動阻力增大，液體的流速降低。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種燃料電池熱循環系統，包括加熱器、電池堆、循環泵和分流件；所述分流件的內部設有主流道，所述主流道的第一端與所述加熱器的出液口連接，所述主流道的第二端的上部設有傾斜向上布置的第一支流道，所述主流道的第二端的下部設有傾斜向下布置的第二支流道，所述第二支流道與所述電池堆的熱流道入口連接；

所述電池堆的熱流道出口和所述第一支流道均與所述循環泵的進液口連接，所述循環泵的出液口連通所述加熱器的進液口。

作為優選方案，所述第一支流道與所述循環泵的進液口之間設有組合閥，所述組合閥的內部設有液體流道，所述液體流道的入口端與所述第一支流道連接，所述液體流道的出口端連接所述循環泵的進液口。

作為優選方案，所述組合閥包括閥體和貼合在所述閥體的外側壁上的加熱塊，所述加熱塊與所述閥體可拆連接，所述液體流道設置在所述加熱塊內。

作為優選方案，所述閥體與所述加熱塊貼合的一面設有散熱翅片，所述加熱塊設有與所述散熱翅片匹配的安裝槽。

作為優選方案，所述燃料電池熱循環系統還包括控制器，所述電池堆的熱流道出口處設有第一溫度傳感器，所述加熱器和所述第一溫度傳感器均與所述控制器電連接。

作為優選方案，所述加熱器與所述循環泵之間或者所述加熱器與所述分流件之間設有冷卻器，所述冷卻器與所述控制器電連接。

作為優選方案，所述第一支流道與所述組合閥之間連接有第一管道，所述第一管道上設有第一控制閥，所述組合閥的燃氣進口或所述組合閥的燃氣出口設有第二溫度傳感器；

所述第一支流道連接有與所述循環泵的進液口連通的第二管道，所述第二管道上設有第二控制閥；