[发明专利]供电装置

说明书

【技术领域】

本发明关于一种供电装置，且特别是关于一种应用燃料电池的供电装置。

【背景技术】

燃料电池(Fuel Cell，FC)是一种利用化学能转换为电能的发电装置，与传统发电方式比较之下，燃料电池具有低污染、低噪音、高能量密度以及较高的能量转换效率等优点，是极具未来前瞻性的干净能源，可应用的范围包括携带式电子产品、家用发电系统、运输工具、军用设备、太空工业以及小型发电系统等各种领域。

各类燃料电池依其运作原理及操作环境的不同而有不同的应用市场，在可移动式能源上的应用主要是以质子交换膜燃料电池(Proton ExchangeMembrane fuel Cell，PEMFC)及直接甲醇燃料电池(Direct Methanol FuelCell，DMFC)为主，两者皆属于使用质子交换膜进行质子传导机制的低温启动型燃料电池。此类质子交换膜燃料电池操作原理为氢气在阳极触媒层进行氧化反应，产生氢离子(H+)以及电子(e-)(PEMFC原理)，或甲醇与水在阳极触媒层进行氧化反应，产生氢离子(H+)、二氧化碳(CO2)以及电子(e-)(DMFC原理)，其中氢离子可以经由质子传导膜传递至阴极，而电子则经由外部电路传输至负载作功之后再传递至阴极，此时供给至阴极端的氧气会与氢离子及电子于阴极触媒层进行还原反应并产生水。

由于燃料电池在上述反应过程会产生水，因此若在负温的环境下(如温度在0℃以下的高山、极地等低温环境)进行燃料电池的启动或操作，可能会在质子交换膜的表面发生结冰的情况，造成质子交换膜被冰刺穿而有所损坏。此外，燃料电池化学产氢的反应物若为水，水在负温时会结冰，而造成无法与其他反应物进行产氢反应的结果。

中国台湾专利编号TW I255577揭露一种燃料电池模组，其利用风扇将热空气导引至燃料电池的阴极端。美国专利编号US 20090253092揭露一种热产生器，其燃烧器、热交换器及燃料电池模组容置于一壳体内。美国专利编号US 7470479揭露一种燃料电池系统，其热交换器所加热的空气被引导至燃料电池。美国专利编号US 20080118787揭露一种燃料电池，其顶盖用来加热致冷盖板的致冷器。

【发明内容】

本发明提出一种供电装置，其燃料电池可在负温环境下正常运作。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种供电装置，包括一第一壳体、一第二壳体、一电池模组、一抽气元件及一热交换模组。第一壳体具有一气孔。第二壳体配置于第一壳体内，其中第二壳体内具有一燃料电池。电池模组配置于第一壳体内，其中燃料电池与电池模组用以相互供电。抽气元件配置于第一壳体内且邻近气孔，其中抽气元件透过气孔将气体抽入第一壳体。热交换模组配置于第一壳体内，用以加热气体，其中在气体流经热交换模组而被加热之后，至少部分气体流经燃料电池、电池模组。

基于上述，在本发明的上述实施例中，被热交换模组加热后的气体流经燃料电池、电池模组，而使燃料电池及电池模组在较高的温度下进行供电。藉此，可避免燃料电池内产生结冰现象而影响其正常运作，且电池模组藉由较高的温度而提升供电效率，以使供电装置可在高山、极地或其它负温环境下进行正常供电。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

【附图说明】

图1为本发明一实施例的供电装置的示意图。

图2为图1的供电装置内气体流动的示意图。

图3为本发明另一实施例的热交换模组的示意图。

图4为本发明另一实施例的热交换模组的示意图。

图5为本发明另一实施例的热交换模组的示意图。

100：供电装置

110：第一壳体

112：气孔

114：泄气阀

116：排气口

120：第二壳体

122：燃料电池

122a：发热元件

130：电池模组

140：抽气元件

150、250、350、450：热交换模组

152、252、352、452a～452c：加热片

154、254、354、454：隔板

160：燃料储存匣

P1～P7：路径

【具体实施方式】