[发明专利]具有快速均匀加热启动功能的固体氧化物燃料电池系统

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是一种具有快速均匀加热启动功能的固体氧化物燃料电池系统，包括固体氧化物燃料电池堆、加热线圈、电磁加热控制器及光纤温度传感器，所述固体氧化物燃料电池堆由燃料电池芯及覆盖在燃料电池芯表面的保温层组成，所述加热线圈绕设在保温层外侧，所述电磁加热控制器的输出端与加热线圈连接，所述光纤温度传感器设置在固体氧化物燃料电池堆上，光纤温度传感器的信号输出端与电磁加热控制器的输入端连接，本发明整个电堆受热均匀，加热过程快速且方便控制。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体领域为一种具有快速均匀加热启动功能的固体氧化物燃料电池系统。

背景技术

固体氧化物燃料电池是一种具有广泛应用前景的高温燃料电池，其工作温度通常在600℃-1000℃。由于工作温度较高，固体氧化物燃料电池启动时需要一个预热过程，但目前的固体氧化物燃料电池在加热启动过程中普遍存在启动时间长，电池内部受热不均匀，温度梯度大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有快速均匀加热启动功能的固体氧化物燃料电池系统，以解决现有技术中存在启动时间长，电池内部受热不均匀，温度梯度大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有快速均匀加热启动功能的固体氧化物燃料电池系统，包括固体氧化物燃料电池堆、加热线圈、电磁加热控制器及光纤温度传感器，所述固体氧化物燃料电池堆由燃料电池芯及覆盖在燃料电池芯表面的保温层组成，所述加热线圈绕设在保温层外侧，所述电磁加热控制器的输出端与加热线圈连接，所述光纤温度传感器设置在固体氧化物燃料电池堆上，光纤温度传感器的信号输出端与电磁加热控制器的输入端连接。

优选的，所述的燃料电池芯由多个沿加热线圈轴线方向排布的单体电池单元组成。

优选的，所述的单体电池单元由双极板、阳极、电解质、阴极、双极板沿线圈轴线方向顺序叠加而成。

优选的，所述的双极板由金属材质制成。

优选的，所述的双极板由不锈钢材质制成。

优选的，所述的双极板上开有气体通道。

优选的，所述电磁加热控制器的电源端连接外部交流市电，电磁加热控制器的输出端输出高频高压电源至加热线圈。

优选的，加热线圈接收高频高压电源后产生高频磁场，进而使处于加热线圈中的双极板受磁场感应而发热。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用电磁加热技术实现固体氧化物燃料电池的加热启动功能，固体氧化物燃料电池堆位于加热线圈内部的均匀磁场内，整个电堆受热均匀，加热过程快速且方便控制；所采用的光纤温度传感器抗电磁干扰能力强，可准确采集电磁加热过程中固体氧化物燃料电池堆的温度用于系统的温度控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的固体氧化物燃料电池堆的结构示意图；

图3为本发明的单体电池单元的结构示意图。

图中：1、固体氧化物燃料电池堆；2、加热线圈；3、电磁加热控制器；4、光纤温度传感器；5、保温层；6、单体电池单元；7、双极板；8、阳极；9、电解质；10、阴极；11、气体通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。