[发明专利]金属空气燃料电池燃料自动添加系统在审
申请号: | 201811525959.1 | 申请日: | 2018-12-13 |
公开(公告)号: | CN109461994A | 公开(公告)日: | 2019-03-12 |
发明(设计)人: | 毛烁源;裴普成;陈东方;黄尚尉;王喆正 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | H01M12/06 | 分类号: | H01M12/06 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 张润 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 预设 驱动系统 燃料添加 燃料余量 电池堆 燃料 金属空气燃料电池 金属燃料颗粒 自动添加系统 储存系统 金属燃料 燃料电池 停止指令 优化燃料电池 商业化应用 充足状态 工作输出 工作性能 监测电池 监测系统 系统实现 指令控制 自动添加 便捷性 燃料量 储存 指令 驱动 | ||
本发明公开了一种金属空气燃料电池燃料自动添加系统,该系统包括:金属燃料储存系统用于储存金属燃料颗粒;燃料添加驱动系统用于驱动金属燃料储存系统向电池堆添加金属燃料颗粒;电池堆燃料量监测系统用于监测电池堆的燃料余量,并在燃料余量小于第一预设值时,生成添加指令,以根据添加指令控制燃料添加驱动系统开启添加,并在燃料余量大于第二预设值时,生成停止指令,以根据停止指令控制燃料添加驱动系统停止添加,其中,第二预设值大于第一预设值。该系统实现燃料电池的燃料自动添加,使电池堆内部燃料始终处于充足状态,优化燃料电池的工作性能,提高燃料电池工作输出的稳定性和便捷性,具有很高的商业化应用价值。
技术领域
本发明涉及金属空气燃料电池技术领域,特别涉及一种金属空气燃料电池燃料自动添加系统。
背景技术
金属空气燃料电池,是以金属为负极材料、空气或氧气为正极材料的燃料电池,其能量转换效率高、安全、无污染、噪声小等优点,适合作为家用、交通、军事等诸多领域的小型电源。
传统的以金属板为负极材料的燃料电池,当负极(金属板)使用殆尽之时,需要手动换料,操作过程复杂不便捷,在电池堆规模进一步扩大的过程中,此种不便捷性愈发明显;特别是该种加料形式的电池因使用过程中负极材料不能得到及时补充,燃料供给不足使得电池堆功率输出及其稳定性会逐渐衰减,不同单体之间燃料分配越来越不均匀使得电池堆一致性持续变差。
这些问题造成了金属空气燃料电池实际应用过程中性能较差、寿命较短,并且在一次使用过程中性能持续变差,故其在商业化大规模大功率应用中,始终存在障碍。故金属空气燃料电池燃料的自动添加问题迫切需要得到解决。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的目的在于提出一种金属空气燃料电池燃料自动添加系统。
为达到上述目的,本发明提出了金属空气燃料电池燃料自动添加系统,包括:金属燃料储存系统,用于储存金属燃料颗粒;燃料添加驱动系统,用于驱动所述金属燃料储存系统向电池堆添加所述金属燃料颗粒;电池堆燃料量监测系统,用于监测所述电池堆的燃料余量,并在所述燃料余量小于第一预设值时,生成添加指令,以根据所述添加指令控制所述燃料添加驱动系统开启添加,并在所述燃料余量大于第二预设值时,生成停止指令,以根据所述停止指令控制所述燃料添加驱动系统停止添加,其中,所述第二预设值大于所述第一预设值。
本发明实施例的金属空气燃料电池燃料自动添加系统,以金属颗粒作为负极材料,能够实现燃料电池的自动加料,对内使电堆内部燃料始终处于充足状态,并增加了电池模组之中各单体燃料分配的均匀性,从而使燃料电池始终具备以额定状态工作的能力,并减小了各单体之间的不一致性,优化了燃料电池的工作性能,提高了燃料电池功率输出稳定性;而对外能够使操作趋于自动化,更加便捷,具有很高的商业化应用价值。
另外,根据本发明上述实施例的金属空气燃料电池燃料自动添加系统还可以具有以下附加的技术特征:
进一步地,在本发明的一个实施例中,还包括:供电系统,用于为所述金属燃料储存系统、所述燃料添加驱动系统和电池堆燃料量监测系统供电。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述第二预设值为所述电池堆的燃料最大值。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述金属燃料储存系统包括:存储组件,用于承载所述金属燃料颗粒;滑槽板,用于传输所述金属燃料颗粒。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述存储组件包括:缓冲件,用于控制所述存储组件均匀下落;开槽,用于收到所述添加指令后,所述开槽开启,以将所述金属燃料颗粒下落至所述滑槽板。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述存储组件还包括备料区和准料区,所述准料区位于所述备料区的下方,以在所述准料区存储的金属燃料颗粒释放殆尽时,所述备料区为所述准料区补充所述金属燃料颗粒。
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