[实用新型]能低温冷启动的质子交换膜燃料电池的运行系统

权利要求书

1.能低温冷启动的质子交换膜燃料电池的运行系统，包括：质子交换膜燃料电池，质子交换膜燃料电池的两端分别为进料端和出料端，质子交换膜燃料电池的进料端连接有带发电氢气电磁阀的发电氢气输入管、带发电空气电磁阀的发电空气输入管，发电氢气输入管通过氢气输入总管与氢气瓶相连通，发电空气输入管通过空气输入总管与空压机相连通，质子交换膜燃料电池的进料端和出料端之间设置有带冷剂循环泵和冷剂电磁阀的冷剂循环管，质子交换膜燃料电池的出料端连接有空气废气管、氢气循环管、冷凝水外排管；其特征在于：质子交换膜燃料电池的出料端还连接有加热废气管，所述的质子交换膜燃料电池的结构包括：一对端板，一对端板之间设置有若干相互串联设置的单电池、以及若干加热单元，每个加热单元均设置在相邻的一对单电池之间，每个加热单元内均设置有空气集散腔、汇集腔、氢气集散腔、若干空气流道以及若干氢气流道，空气流道的进口端均与空气集散腔相连通，空气流道的出口端均与汇集腔相连通，空气流道与氢气流道一一对应，氢气流道的进口端均氢气集散腔相连通，每条空气流道的流道壁上均开设有与对应氢气流道相连通的燃烧口，每条氢气流道中的氢气均能通过燃烧口进入至对应的空气流道内，每条空气流道中的燃烧口处均设置有点火器；每个加热单元的空气集散腔均与加热空气通道相连通，加热空气通道与带有加热空气电磁阀的加热空气输入管相连接，加热空气输入管与空气输入总管相连接；每个加热单元的氢气集散腔均与加热氢气通道相连通，加热氢气通道与带有加热氢气电磁阀的加热氢气输入管相连接，加热氢气输入管与氢气输入总管相连接；每个加热单元的汇集腔均与排气通道和排水通道相连通，所述的排气通道与加热废气管相连接，所述的排水通道与冷凝水外排管相连接。

2.根据权利要求1所述的能低温冷启动的质子交换膜燃料电池的运行系统，其特征在于：在质子交换膜燃料电池内设置有用于监测质子交换膜燃料电池内部温度的燃料电池热电偶，所述的燃料电池热电偶与系统控制模块通讯连接。

3.根据权利要求1或2所述的能低温冷启动的质子交换膜燃料电池的运行系统，其特征在于：发电空气输入管上设置有加湿器，加湿器上设置有空气放散管，所述的空气废气管连通至加湿器，质子交换膜燃料电池发电产生的空气废气经空气废气管进入加湿器中给发电用的氢气加湿后从空气放散管中排出；氢气循环管上设置有氢气循环泵，氢气循环管连通至发电氢气输入管，质子交换膜燃料电池发电残留的氢气经氢气循环管进入至发电氢气输入管中，从而给发电用的氢气进行加湿；冷剂循环管上还设置有散热器和去离子装置，冷剂从质子交换膜燃料电池的出料端输出经散热器降温和去离子装置去离子后回流至质子交换膜燃料电池的进料端。

4.根据权利要求3所述的能低温冷启动的质子交换膜燃料电池的运行系统，其特征在于：发电氢气电磁阀、发电空气电磁阀、冷剂循环泵、冷剂电磁阀、氢气循环泵、加热空气电磁阀、加热氢气电磁阀均与系统控制模块通讯连接。

5.根据权利要求1或2所述的能低温冷启动的质子交换膜燃料电池的运行系统，其特征在于：每个加热单元均包括相互密封盖合固定设置的盖板和燃烧板，燃烧板正对着盖板的板面上设置有向内凹进的加热反应区，加热反应区分为空气集散区、空气导流区、汇集区，空气导流区内设置有若干导流凸肋，导流凸肋将空气导流区分隔成若干空气导流槽，空气导流槽的进口端均与空气集散区相连通，空气导流槽的出口端均与汇集区相连通，氢气集散腔和若干氢气流道设置在燃烧板的板体内部，氢气流道与空气导流槽一一对应，每条空气导流槽内的燃烧板上均开设有燃烧口，每个燃烧口均与对应的氢气流道相连通，每条氢气流道中的氢气均能通过燃烧口进入至对应的空气导流槽内；密封盖合在燃烧板上的盖板与空气集散区、每条空气导流槽以及汇集区分别形成空气集散腔、若干空气流道以及汇集腔；每个点火器均设置在盖板上。

6.根据权利要求5所述的能低温冷启动的质子交换膜燃料电池的运行系统，其特征在于：每个加热单元的空气集散腔与氢气集散腔分别位于燃烧板上端部的两侧部位，并且空气集散腔和氢气集散腔均位于汇集腔的上方，空气流道呈辐射状从空气集散腔向下导向至汇集腔，氢气流道呈辐射状从氢气集散腔向下导向连通至燃烧口。