[实用新型]一种燃料电池活化系统

说明书

本实用新型公开一种燃料电池活化系统，包括燃料电池台架、燃料电池控制单元，DC/DC变换器和并网逆变器。所述燃料电池控制单元与若干个燃料电池台架并行连接；每一个所述燃料电池台架的燃料电池电堆与一个所述DC/DC变换器相连；所述DC/DC变换器将燃料电池电堆输出的电能转换成稳定的直流电；每一个所述DC/DC变换器输出电压相等；多个所述DC/DC变换器并联至所述并网逆变器；所述并网逆变器连接至电网。本实用新型用在初始运行期间活化燃料电池电堆以获得高效且稳定的输出性能，简化了活化系统，省去价格高昂的电子负载设备，大幅度降低成本，节省活化系统占地面积，且通过协调控制各个燃料电池台架并行进行电堆活化优化了系统效率。

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池，尤其是涉及一种质子交换膜燃料电池活化系统。

背景技术

质子交换膜燃料电池是通过氢、氧电化学反应将化学能直接转化为电能的装置。新装配或长期未使用的燃料电池在初始运行期间需要进行活化以获得高效且稳定的输出性能。通过对燃料电池活化去除催化剂表面的氧化层并通过充分水合电解质膜和电极中含有的电解质来确保氢离子转移路径。燃料电池活化的内容包括催化剂反应加速、膜水合、电接触表面形成和三相界形成。通过还原氧化铂加速催化反应，增加膜水合促进氢离子的转移，形成电接触表面减少各个电极与气体扩散层(GDL)之间的界面或GDL与膜之间的界面处的电接触电阻，在电解质、电极催化剂和反应物气体之间形成三相界加速电化学反应。

对于燃料电池活化，常规方法使用通过电子负载按一定加载电流或电压循环运行数小时时间。按照这种方法，需要给每一个燃料电池台架配备一个电子负载，成本高昂。

如申请号CN200510031074.2公开一种质子交换膜燃料电池活化装置，包括配气单元1，增湿加热单元2，电堆安放单元3，电压扫描单元4，冷却单元5，电子负载单元6，控制单元7。用于在质子交换膜燃料电池正式使用前的活化，通过使质子交换膜燃料电池不同电子负载条件下反应，激活质子交换膜，打开离子通道，提高质子交换膜的导氢能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池活化系统，结构简单，省去了电子负载，大幅度降低活化系统装置成本。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种燃料电池活化系统，包括燃料电池台架、燃料电池控制单元、DC/DC变换器和并网逆变器，所述燃料电池控制单元与若干个燃料电池台架并行连接；每一个所述燃料电池台架的燃料电池电堆与一个所述DC/DC变换器相连；每个所述DC/DC变换器并联至所述并网逆变器；所述并网逆变器连接至电网。

所述DC/DC变换器将燃料电池电堆输出的电能转换成稳定的直流电；每一个所述DC/DC变换器输出电压相等。

所述燃料电池控制单元通过循环加载周期为T的活化电流I(t)或活化电压U(t)对燃料电池电堆进行活化。具体为：

对N个燃料电池台架(1)中的第k个台架加载的活化电流i(t)或活化电压u(t)公式为：

所述燃料电池台架还包括分别连接至燃料电池电堆的氢气供应子系统、空气供应子系统以及水热管理子系统。

本实用新型的有益效果：根据本实用新型提供的燃料电池活化系统，可简化活化装置，省去价格高昂的电子负载设备，大幅度降低成本，节省活化系统占地面积，且通过协调控制各个燃料电池台架并行进行电堆活化优化了系统效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种燃料电池活化系统的拓扑图。

图2是本实用新型燃料电池台架结构图。