[发明专利]一种燃料电池系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池系统，特别涉及一种燃料电池系统及方法，其中所述燃料电池系统提供至少一燃料电池堆，形成每所述燃料电池堆的每单体电池的电压都可以被方便地监测。

背景技术

燃料电池(FuelCell)是一种采用非燃烧的方式将化学能转化为电能的发电装置，其具有环境友好、安全可靠和易于操作等多种优点。其中，燃料电池的结构组成与一般的电池大致相同，其包括多个串联在一起的单体电池组成，每个单体电池具有正电极和负电极以及电解质。与传统的电池区别的是，燃料电池的正电极和负电极本身不包含活性物质，而是在燃料电池工作时，燃料和氧化剂在外部供应，并在燃料电池的内部进行反应，从而，产生电能。

燃料电池包括多种不同的类型，例如，质子交换膜燃料电池是燃料电池的一种，其工作的原理是氢气在正电极由裂解形成质子和电子，其中质子渗透电解质膜到负电极与氢气以及通过外电路的电子结合产生电能，并进一步反应生成水。由于燃料电池的排放物仅为纯水，不会污染环境，因此，燃料电池肯定是今后电池发展的重要方向之一。

对于燃料电池来说，对形成燃料电池的每个单体电池的电压进行监测，是确保燃料电池的正常运行的必要手段。一般情况下，对燃料电池的每个单体电池的电压进行监测的方式一般为巡检式。具体地说，假设燃料电池堆由n个单体电池(cell)串联形成，在监测的过程中，需要对从cell.1，cell.2，cell.3……cell.n的每个单体电池进行监测，并计算出相邻单体电池的电位差V，其中计算电位差V的方法为：V.1＝V(cell.1)－V(cell.2)，V.2＝V(cell.2)－V(cell.3)……，依次计算出V.1－V.n的电压值。该电压值可以用来反映燃料电池堆在运行过程中单体电池的电压随输出功率的变化情况，从而，反映出电池堆的性能情况。同时，该电压值也可以间接地反映出电池堆内、外部漏气，风量调节等指标，因此，电压值的测试对于燃料电池堆的运行有着重要作用。

传统的，通常使用测试夹或测试勾的方式将燃料电池堆的单体连接到电路板上，当燃料电池堆的单体电池的数目较少时，采用这种方式拆卸快捷方便、安全可靠，并且测试夹或测试勾还能够适配于不同类型的燃料电池堆，具有较强的通用性。然而，随着燃料电池堆的单体电池数目的增加，这种采用测试夹或测试勾的方式不仅拆装费时费力，各个测试夹或测试勾排列过于紧密，当测试夹或测试勾安装到燃料电池堆之后，如果某一个测试夹或测试勾出现接触不良或者脱落的问题，监测人员会很难发现该问题的所在，并且，即便是发现问题之后，也很难对其进行修复，以至于给监测结果造成较大的误差或者导致监测无法正常的完成。

另外，随着燃料电池堆的单体数目的增加，用于连接的测试夹或测试勾也必将占用较大的空间，对于紧凑性的发电装置来说，传统的这种方式是无法适用的。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，其中所述燃料电池系统提供至少一燃料电池堆，形成每所述燃料电池堆的每单体电池的电压都可以被方便地监测。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，其中所述燃料电池系统提供至少一连接器，每所述连接器选择性地被配置于所述燃料电池堆，从而，藉由所述连接器，方便监测每所述燃料电池堆的每所述单体电池的电压。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，所述连接器可以以一体或安装的方式被配置于所述燃料电池堆，从而方便使用。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，其中所述燃料电池系统提供一监测装置，所述监测装置能够通过所述连接器对每所述单体电池的电压方便地进行监测。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，藉由一个所述监测装置可以对多个所述燃料电池堆的每所述单体电池电压进行监测，从而，提高其通用性。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，藉由所述监测装置对每所述燃料电池堆进行监测时，能够被快速地拆卸和安装，并保证其在使用的过程中的稳定性和可靠性。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，其中所述监测装置包括一警示组件，以用于在对所述燃料电池堆进行监测的过程中，向监测人员示警每所述单体电池与所述监测装置的电联接状态，从而，确保监测结果的可靠性。

本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统及方法，所述燃料电池系统可以占用较小的空间，以便于提高其应用范围。

为了达到上述目的，本发明提供一种燃料电池系统，其包括：