[实用新型]一种燃料电池快速升温系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池快速升温系统。

背景技术

燃料电池发电系统具有在一定温度范围内性能达到最佳的特点，由于燃料电池结构及工艺不同，其最佳工作温度区域有所差异，一般燃料电池最佳工作温度区域在60～75℃以内，对于一个化学反应来说，温度是影响其化学反应进程的一个重要因素，当燃料电池处于低温的情况下，其化学反应进程会变慢，也就是性能会变差，加载速度变慢，一般燃料电池发电系统都是以散热为主，燃料电池的升温依赖自身的废热通过循环冷却液循环而实现缓慢的提高，参考图2为现有的燃料电池发电系统结构示意图，现有的燃料电池发电系统通常包括水箱1、水泵2、散热器5、燃料电池堆8、设置在燃料电池堆8冷却液出口的温度传感器9、以及控制器10，冷却液从燃料电池堆8冷却液出口流出，经温度传感器9检测后进入水箱1，经由水泵2和散热器5，最后进入燃料电池堆8冷却液入口，控制器10分别连接水泵2、温度传感器9和散热器5，该系统以散热为主，燃料电池产生的废热通过循环管路上的散热器5与外界环境进行热交换，进而带走燃料电池产生的废热，同样燃料电池的温度也是靠自身废热逐渐升上去，这样升温较慢，不利于燃料电池性能的提升，当环境温度较低的时候，因为冷却液要通过散热器与环境温度进行热交换，实现温升将很困难，尤其是在环境温度偏低且自身发出的功率较低时，更是很难达到燃料电池的最佳工作温度区域，而在低温时急剧加载和载荷过大情况下，催化剂活性较低，电压大幅下降，容易形成反极现象，膜电极发生降解，从而影响燃料电池的使用寿命。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种实现在燃料电池处于低温时的快速升温、提高燃料电池性能和使用寿命的燃料电池快速升温系统。

本实用新型的技术方案是：

一种燃料电池快速升温系统，

包括小循环加热系统和大循环冷却系统，所述小循环加热系统包括燃料电池堆、设置在燃料电池堆冷却液出口的温度传感器、水箱、水泵、节温器、三通和电加热器，冷却液从燃料电池堆冷却液出口流出，经温度传感器检测后进入水箱，经由水泵、节温器小循环管路和三通，最后经电加热器加热后进入燃料电池堆冷却液入口；所述大循环冷却系统包括燃料电池堆、设置在燃料电池堆冷却液出口的温度传感器、水箱、水泵、节温器、流量计、具有风扇的散热器、三通和电加热器，冷却液从燃料电池堆冷却液出口流出，经温度传感器检测后进入水箱，经由水泵、节温器大循环管路，然后经流量计检测再经过散热器、三通和电加热器，最后进入燃料电池堆冷却液入口；

还包括分别连接水泵、温度传感器、流量计、散热器和电加热器，用于控制水泵启停，系统开始工作后启动电加热器，在电加热器关闭之后当温度传感器所检测的冷却液温度低于最佳工作温度区域下限值时启动电加热器，根据温度传感器所检测的冷却液温度处于最佳工作温度区域内且流量计所检测的冷却液流量达到最大值的结果关闭电加热器，根据温度传感器所检测的冷却液温度高于等于最佳工作温度区域上限值的结果控制散热器的风扇开启，根据温度传感器所检测的温度低于最佳工作温度区域上限值的结果控制散热器的风扇关闭的控制器。