[发明专利]用于测量固体氧化物燃料电池的性能的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月29日提交的名称为“System for Measuring Solid Oxide Fuel Cell Performance”的韩国专利申请No.10-2011-0146294的权益，该申请的全部内容通过引用而被合并于此。

技术领域

本发明涉及一种用于测量固体氧化物燃料电池的性能的系统。

背景技术

目前广泛用作能源的石油拥有可耗尽储量，且随着时间的推移石油正在逐渐耗尽，因此能源问题已经成为国家性和全球性的议题。由于这个原因，已经对从石油、液化天然气、液化石油气燃料以及诸如氢气等的可替代能源产生诸如电力等能量的燃料电池增加了兴趣。

在通过电化学反应直接将燃料的化学能转化成电能的各种类型的燃料电池中，固体氧化物燃料电池（SOFC）具有高的理论效率而且使用时无需各种燃料转换器。因此，以煤气公司和电力公司为中心对家用或工业用途的固体氧化物燃料电池（SOFC）的商业化研究已经积极地进行。

固体氧化物燃料电池（SOFC）的操作和对其性能的评估在大约800℃的高温下进行。在板式（flat type）固体氧化物燃料电池的情况下，为此已经开发了通过使用夹具和密封剂实现的性能评估方法。

同时，在现有技术中，一种用于评估板式固体氧化物燃料电池的性能的系统在美国专利公开NO.2005-0263393中公开。

但是，在圆柱形固体氧化物燃料电池的情况下，现有技术中公开的用于评估性能的系统既不能被采用也无法容易地被执行。

发明内容

本发明致力于提供一种用于测量固体氧化物燃料电池的性能而且能够容易地测量圆柱形固体氧化物燃料电池的性能的系统。

本发明还致力于提供一种用于测量固体氧化物燃料电池的性能的系统，无需密封工序来防止两种燃料混合。

根据本发明的优选实施方式，提供一种用于测量固体氧化物燃料电池的性能的系统，包括：包裹固体氧化物燃料电池的加热炉，该加热炉具有第一开口部分和在该加热炉的一个表面中形成的燃料供给孔，固体氧化物燃料电池的长度方向上的一个侧面通过该第一开口部分向外伸出；第一燃料存储单元，用于存储供给至燃料供给孔的第一燃料；第二燃料存储单元，用于存储供给至固体氧化物燃料电池的第二燃料；第一燃料供给控制单元，布置在第一燃料存储单元和燃料供给孔之间以用于控制第一燃料的供给量；第二燃料供给控制单元，布置在第二燃料存储单元和固体氧化物燃料电池之间以用于控制第二燃料的供给量；电力负载，用于测量从固体氧化物燃料电池输出的电流或电压；以及控制单元，用于通过使用第一燃料供给控制单元来控制从第一燃料存储单元至燃料供给孔的燃料供给以及通过使用第二燃料供给控制单元来控制从第二燃料存储单元至固体氧化物燃料电池的燃料供给，以及用于通过使用电力负载来控制从固体氧化物燃料电池输出的电流或电压的测量。

该系统还可以包括一端通过固体氧化物燃料电池的一个侧面插入固体氧化物燃料电池而另一端连接第二燃料供给控制单元的歧管，其中固体氧化物燃料电池的一个侧面可以开口而固体氧化物燃料电池的另一侧面可以是封闭的。

该系统还可以包括将第二燃料供给控制单元连接到歧管的另一端的连接单元。

该系统还可以包括：存储供给至固体氧化物燃料电池的第三燃料的第三燃料存储单元；布置在第三燃料存储单元和固体氧化物燃料电池之间用于控制第三燃料的供给量的第三燃料供给控制单元；及将第三燃料供给控制单元连接至歧管的另一端的连接单元。

第三燃料可以是氮气（N₂）。

该系统还可以包括一端连接至固体氧化物燃料电池的一个侧面而另一端连接至第二燃料供给控制单元的歧管，其中固体氧化物燃料电池的一个侧面和另一个侧面可以开口，及加热炉还可以包括第二开口部分，固体氧化物燃料电池的另一个侧面通过该第二开口部分向外伸出。

该系统还可以包括将第二燃料供给控制单元连接至歧管的另一端的连接单元。

该系统还可以包括使固体氧化物燃料电池的一个侧面和歧管的一端相互耦合的连接件。

该系统还可以包括布置在固体氧化物燃料电池的另一个侧面附近的排放管。

该系统还可以包括：存储供给至固体氧化物燃料电池的第三燃料的第三燃料存储单元；布置在第三燃料存储单元和固体氧化物燃料电池之间用于控制第三燃料的供给量的第三燃料供给控制单元；及将第三燃料供给控制单元连接至歧管的另一端的连接单元。

第三燃料可以是氮气（N₂）。