[发明专利]一种低功耗负载供电电池装置

说明书

本发明公开了一种低功耗负载供电电池装置，包括阳极反应池、阴极反应池、用于控制阳极反应池内液体温度的第一温度控制系统以及用于控制阴极反应池内液体温度的第二温度控制系统；绝热壳体内设置有左腔室、右腔室及燃料电池，阳极反应池设置于左腔室内，阴极反应池设置于右腔室内，其中，阳极反应池的气体出口经第一流通通道与燃料电池的阳极相连通，阴极反应池的气体出口经第二流通通道与燃料电池的阴极相连通，且第一流通通道内及第二流通通道内分别设置有阳极水气分离膜及阴极水气分离膜，燃料电池的底部设置有电加热元件，外部电源与电加热元件相连接，该装置避免燃料电池内气体压力过高，保证燃料电池安全稳定运行。

技术领域

本发明属于燃料电池领域，涉及一种电池装置，具体涉及一种低功耗负载供电电池装置。

背景技术

工作在野外和水下等恶劣环境条件下的小型用电设备(如传感器)要求其供电电源具有耐低温、高能量密度和超长时间续航等方面的性能，这类小型用电设备功耗低，但一般工作时间长，目前这类设备多使用蓄电池进行供电。蓄电池在实际使用过程中存在许多问题。首先，蓄电池存在自放电问题，一般难以提供连续超长时间供电(1年以上)；其次，蓄电池在低温条件下工作性能低，以锂电池为例，其最佳工作温度为10℃-40℃之间，在低温(如-10℃以下)环境下，即便进行保温处理，锂电池仍然需要将其储存的部分化学能转换为热能，以维持其安全工作温度值，然而蓄燃料电池工作时会生成气体，对于深水布置的传感器供电，需要对电池和部件进行全封闭处理，因此存在燃料电池内气体压力过高的问题，释放蓄电池产生的气体比较困难。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种低功耗负载供电电池装置，该装置避免燃料电池内气体压力过高，保证燃料电池安全稳定运行。

为达到上述目的，本发明所述的低功耗负载供电电池装置包括绝热壳体、燃料电池、阳极反应池、阴极反应池、第一流通通道、第二流通通道、外部电源、用于控制阳极反应池内液体温度的第一温度控制系统以及用于控制阴极反应池内液体温度的第二温度控制系统；

绝热壳体内设置有左腔室、右腔室及燃料电池，阳极反应池设置于左腔室内，阴极反应池设置于右腔室内，其中，阳极反应池的气体出口经第一流通通道与燃料电池的阳极相连通，阴极反应池的气体出口经第二流通通道与燃料电池的阴极相连通，且第一流通通道内及第二流通通道内分别设置有阳极水气分离膜及阴极水气分离膜，燃料电池的底部设置有电加热元件，外部电源与电加热元件相连接。

还包括加热电路开关、交直流逆变器及第一隔离板，其中，绝热壳体通过第一隔离板分隔为第一腔室及第二腔室，第一腔室通过燃料电池分割为左腔室及右腔室，加热电路开关及交直流逆变器位于第二腔室内，外部电源依次经交直流逆变器及加热电路开关与电加热元件相连接。

燃料电池的左侧设置有第二隔离板，第二隔离板的上端与左腔室顶部的内壁相连接，第二隔离板的下端与左腔室的底部之间设置有第一间隙，阳极反应池的顶部与第一腔室顶部的内壁之间设置有第二间隙，阳极反应池左侧面的外壁与第二隔离板之间设置有第三间隙，阳极反应池的入口设置于阳极反应池顶部的左侧，第一间隙、第三间隙及第二间隙依次相连通组成第一流通通道；

燃料电池的右侧设置于第三隔离板，第三隔离板的上端与右腔室的顶部之间设置有第四间隙，第三隔离板的下端与右腔室的底部相连接，阴极反应池顶部的外壁与右腔室顶部的内壁之间设置有第五间隙，阴极反应池的入口设置于阴极反应池顶部的右侧，第四间隙及第五间隙相连通组成第二流通通道。

还包括气液分离器、单向阀及冷凝器，其中，冷凝器的入口与燃料电池的阳极相连通，冷凝器的出口与气液分离器的入口相连通，气液分离器的气体出口与第一流通通道相连通，气液分离器的液体出口经单向阀与阳极反应池相连通。

左腔室的壁面设置有阳极入料口，其中，所述阳极入料口正对阳极反应池的入口；

右腔室的壁面设置有阴极入料口，其中，阴极入料口正对阴极反应池的入口。