[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

说明书

本实用新型公开了一种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的进料端连接有发电氢气输入管、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、加热废气管，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。本实用新型的优点在于：能在超低温条件下启动，冷启动时其消耗的氢气量少，冷启动时间短。

技术领域

本实用新型涉及质子交换膜燃料电池技术领域，具体涉及质子交换膜燃料电池。

背景技术

质子交换膜燃料电池是一种以氢气和氧气为原料进行电化学反应生成水、同时将化学能转化成电能的电化学发电装置，其具有清洁、高效、节能环保、能量转化率高等特点。

目前的质子交换膜燃料电池运行系统，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。所述的质子交换膜燃料电池的结构主要包括：一对端板，端板之间串联设置有若干单电池。

由于化学反应产生的水会残留在质子交换膜燃料电池内部，在冰点以下的低温环境中，质子交换膜燃料电池内部的液态水会发生冻结，质子交换膜燃料电池启动时产生的反应热不足以溶解冰，这就对质子交换膜燃料电池运行系统的启动造成影响，在恶劣的低温环境质子交换膜燃料电池运行系统可能会出现启动缓慢、启动困难或启动失败等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种能低温冷启动的质子交换膜燃料电池的运行系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：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；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。

进一步地，前述的能低温冷启动的质子交换膜燃料电池的运行系统，其中，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。