[实用新型]一种提高发电性能的燃料电池系统

说明书

本实用新型公开一种提高发电性能的燃料电池系统，包括发电模块，包括燃料电池，所述燃料电池内设有催化剂；催化剂活化模块，包括IGBT和IGBT驱动控制保护电路；以及主控模块，包括主控电路；所述负载电路的一端与燃料电池的正极连接，所述负载电路的另一端与燃料电池的负极连接，所述IGBT与负载电路并联，所述IGBT的集电极与燃料电池的正极连接，所述IGBT的发射极与燃料电池的负极连接，所述IGBT的门极与IGBE驱动控制保护电路连接，所述IGBT驱动控制保护电路均与主控电路连接。本实用新型能使催化剂活化，有效提高燃料电池的发电性能，延长燃料电池的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及发电设备技术领域，特别涉及一种提高发电性能的燃料电池系统。

背景技术

氢，是一种21世纪最理想的能源之一，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的主要是CO2和SO2，可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的，而氢燃烧后唯一的产物是水，是非常环保的能源。

随着技术的发展，氢气在产业中的应用越来越广泛，例如合成氨工业和石油精制加氢工业等等，除此之外，氢气还可用于发电，随着时代进步，涌现出一批燃料电池，该燃料电池用于氢气与空气中的氧气发生电化学反应产生电能，如图1所示，在燃料电池4的负极：2H₂→4H⁺+4e^-，H₂分裂成两个质子和两个电子，质子穿过质子交换膜42进入正极，电子经外部负载进入正极，在燃料电池的正极：O₂+4e^-+4H⁺→2H₂O，质子、电子和O₂重新结合以形成H₂O，而一般而言，这一反应过程中是需要在质子交换膜42中的催化剂催化下提高反应速率。由于在燃料电池4的正极中质子交换膜42中的催化剂能与氧气接触，这样使催化剂容易与氧气生成氧化物而失去催化剂的活性，导致燃料电池4的发电性能下降，降低燃料电池4的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对上述现有技术中的不足，提供一种提高发电性能的燃料电池系统，其能使催化剂活化，有效提高燃料电池的发电性能，延长燃料电池的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种提高发电性能的燃料电池系统，包括

发电模块，包括燃料电池，所述燃料电池用于氢气及空气中的氧气发生电化学反应产生电能，所产生的电能为负载电路供电；所述燃料电池包括多个反应电堆，所述反应电堆包括氢气输送通道和空气输送通道，氢气输送通道与空气输送通道之间设有质子交换膜，所述质子交换膜中含有催化剂，所述催化剂用于加快氢气及空气中的氧气之间的电化学反应速率；

催化剂活化模块，用于为燃料电池的质子交换膜提供瞬间大电流以活化质子交换膜内的催化剂，所述催化剂活化模块包括IGBT和IGBT驱动控制保护电路；

主控模块，用于控制发电模块及催化剂活化模块的工作，包括主控电路；

所述负载电路的一端与燃料电池的正极连接，所述负载电路的另一端与燃料电池的负极连接，所述IGBT与负载电路并联，所述IGBT的集电极与燃料电池的正极连接，所述IGBT的发射极与燃料电池的负极连接，所述IGBT的门极与IGBT驱动控制保护电路连接，所述IGBT驱动控制保护电路均与主控电路连接。

作为一种优选方案，所述负载电路包括负载和开关，所述开关的一端与燃料电池的正极连接，所述开关的另一端与负载的一端连接，所述负载的另一端与燃料电池的负极连接。