[发明专利]一种防止过热的氢燃料电池

说明书

本发明公开了一种防止过热的氢燃料电池，包括：发电单元，配置为通过氢和氧反应发电；电磁阀，用于控制将从发电单元发出的气体或水排放到外部；控制单元，配置为控制电磁阀的通电以使得气体或水被排放并且其中多个电磁阀沿排放方向排列成相对的双排；以及多个温度检测单元，其被配置为分别检测每个电磁阀的温度；所述控制单元被配置为当检测到排出方向上的一侧的下游的电磁阀的温度全部等于或低于第一预定值，控制单元激励电磁阀通电并关闭与被通电的电磁阀对齐的其他电磁阀中的至少一个。

技术领域

本发明涉及燃料技术领域，具体而言，涉及一种防止过热的氢燃料电池。

背景技术

氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

氢燃料电池的氢供应通道的一端一般经由调节器和开关阀与氢泵连接，并且其另一端与靠近堆的负电极的部分连接。氢气从氢泵流过氢气供应通道，通过靠近负极的氢气循环通道的一部分被送出到堆叠内的负极侧的部分，并流过流动通道。已经流过流动通道并从烟囱排出的氢气流过氢循环通道并返回到烟囱。当向堆叠供应氢气使得含有氢的燃料气体与负电极接触并且含有氧气的氧化气体如空气与正电极接触时，在两个电极和电动势上发生电化学反应。对于燃料电池，采用氢循环系统，其中如上所述从负电极排出的废气（含有未反应的氢的放电气体）循环到电池堆的负电极侧的部分，这增强了使用氢的效率。废气中的未反应的氢被用于燃料电池的发电，而废气中的杂质残留在氢循环通道中，导致在负极侧的部分处杂质浓度增加的问题，因为发电是执行并由此降低燃料电池中的发电效率。因此，氢循环通道中的废气在适当的时间被吹扫到外面。由于废气还含有从正极侧透过电解质膜的水分，因此气液分离器位于氢循环通道中以将气体与水分离，在排出时将气体返回到发电单元在适当的时间保留水。电磁阀用作气体或水的排放阀。如上所述，由于气体排放阀（不仅是排水阀）也具有包含在气体中的水分，因此这种排放阀的提升阀部分可能会根据外部温度而冻结。这可以防止排放阀操作，使其不可能发电。如果这里打开排放阀，则在排放阀用于氢循环通道的情况下可能损坏提升阀部件并且可能发生氢泄漏。

背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种在本申请的优先权日是或曾经是公共常识的一部分。

发明内容

本发明提出了一种防止过热的氢燃料电池，包括：发电单元，配置为通过氢和氧反应发电；电磁阀，用于控制将从发电单元发出的气体或水排放到外部；控制单元，配置为控制电磁阀的通电以使得气体或水被排放并且其中多个电磁阀沿排放方向排列成相对的双排；以及多个温度检测单元，其被配置为分别检测每个电磁阀的温度；所述控制单元被配置为当检测到排出方向上的一侧的下游的电磁阀的温度全部等于或低于第一预定值，控制单元激励电磁阀通电并关闭与被通电的电磁阀对齐的其他电磁阀中的至少一个。

其中，在电磁阀通电的情况下，持续检测其下游电磁阀的温度等于或低于第一预定值和温度，则控制单元继续通电。

其中，所述继续通电时间到达预设阈值则所述控制单元切换使得电磁阀被关闭且其相对侧电磁阀通电。

其中，在执行所述通电处理的情况下，所述控制单元向所述电磁阀提供在所述通电时执行的通电处理所需的驱动电流以将气体或水排放到外面。

其中，在终止所述通电处理的情况下，所述控制单元从所述排出方向上游侧的电磁阀开始依次关闭所述电磁阀。

具体实施方式