[发明专利]具预留信号脚位的燃料电池装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种燃料电池，尤指一种具预留信号脚位的燃料电池装置。

背景技术

燃料电池(fuel cell，FC)是一种利用化学能直接转化成电能的发电装置。与传统发电方式相比，燃料电池具有低污染、低噪音、高能量密度、较高能量转化率等优点，是一种极具发展潜力的电量来源。由于有着上述的优点，其应用范围相当广泛，从携带式电子装置、家用发电、交通工具、航天工业等等领域均可应用。

直接甲醇型燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell，DMFC)的工作温度从室温到130度左右，基本工作原理是由电极提供电子转移的场所：将甲醇水溶液通入阳极(Anode)表面进行燃料(例如氢)的电催化氧化反应，生成CO2和H+，并释放出电子，电子经由外线路传导到阴极(Cathode)与氧化剂(例如氧)进行还原反应，并产生水(化学式H2O)；进入燃料电池的燃料(例如氢气)及氧化剂(例如氧气)，皆须通过触媒的催化作用，以提升反应速率。

然而，一般来说，DMFC中各个装置(例如风扇、泵、混合槽)实际上的转速、液位、燃料浓度等等信息都无法一一掌握，这使得对DMFC作实验或控制都难以顺利达成。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种具预留信号脚位的燃料电池装置，其所属的能量管理系统除了能够基于燃料电池板的状态信号作控制外，更可以事先安装各种侦测器在相对的装置中，并借着这些侦测器所提供的温度、液位、浓度、转速信息等作更进一步的控制。

基于上述目的，在本发明具预留信号脚位的燃料电池装置中，主要包含燃料电池板、第一风扇、冷凝器、阳极燃料储存槽、缓冲容器、定量泵、循环泵，并在相对的装置中分别装设有温度侦测器、液位侦测器、浓度侦测器、转速侦测器等组件。

上述燃料电池板至少包含阳极触媒电极、阴极触媒电极、以及设置在阳极触媒电极、阴极触媒电极之间的质子交换膜，并经由流道分别对阳极触媒电极、阴极触媒电极通入阳极燃料、阴极燃料。

附图说明

图1为本发明具预留信号脚位的燃料电池装置的示意图。

主要组件符号说明

10燃料电池板

10a阴极燃料注入口

10b阴极燃料流出口

10c阳极燃料注入口

10d阳极燃料流出口

12第一风扇

14空气过滤器

16第二风扇

18冷凝器

20阳极燃料储存槽

22定量泵

24气液分离器

26缓冲容器

28循环泵

30能量管理系统

32燃料电池控制器

34变压器

36a~36i侦测器

38充电电路

40充电电池

42通信链

360a~360i脚位

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明具预留信号脚位的燃料电池装置的示意图。如图1所示，本发明具预留信号脚位的燃料电池装置主要包含：复数个燃料电池板10、第一风扇12、冷凝器18、阳极燃料储存槽20、缓冲容器26、定量泵22、循环泵28、能量管理系统30。燃料电池板10至少包含阳极触媒电极、阴极触媒电极、以及设置在阳极触媒电极、阴极触媒电极之间的质子交换膜。阳极燃料(例如甲醇)是由阳极燃料注入口10c注入其内，再流向阳极触媒电极，最后由阳极燃料流出口10d流出。阴极燃料(例如空气)是由阴极燃料注入口10a注入，再流向阴极触媒电极，最后由阴极燃料流出口10b流出。由于阳极触媒电极、阴极触媒电极、质子交换膜均属公知组件，故在此省略均不描绘在图示上。

本发明具预留信号脚位的燃料电池装置是通过接收来自于该些燃料电池板10的该些状态信号，并依据该些状态信号来控制定量泵22、循环泵28，来使得注入至该些燃料电池板10的阳极燃料的浓度、流量与温度能够符合设定条件，同时依据该些状态信号来控制第一风扇12，使得注入至该些燃料电池板10的空气的流量能够符合设定条件。该些燃料电池板10在运作中所产生的至少一项以上状态信号会经由连接接口10e、通信链42(例如：电缆线)而传送至燃料电池控制器32。