[发明专利]超低温燃料电池系统及其电解液箱和系统控制方法

说明书

本发明公开了一种超低温燃料电池系统及其电解液箱和系统控制方法。电解液箱包括基座、覆盖基座顶部的盖体、以及将由盖体封闭的基座内腔分隔为两个腔的隔板，其中，盖体和基座之间为密封连接，隔板和基座的内壁之间为密封连接，基座的内腔在盖体和隔板之间的部分为用于容纳第一物料的上层腔，在隔板和基座的底壁之间的部分为用于容纳能够与第一物料发生放热反应的第二物料的下层腔，盖体设有进料口，进料口带有进口开关；隔板设有出料口，出料口带有出口开关。这种超低温燃料电池系统及其电解液箱和系统控制方法采用化学加热方法，简单高效，同时不依靠外部电能，成本低、安全度高、维护技术难度小。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，更为具体来说，本发明涉及一种超低温燃料电池系统及其电解液箱和控制方法。

背景技术

超低温工作是发电系统一个重要指标，传统的柴油发电机组往往需要进气预热、加热器、超级电容等复杂的措施才能启动柴油机，而满载工作需要再运行一段时间。燃料电池是依靠空气阴极、金属阳极和电解液的化学反应放电的一种发电系统，在超低温情况下，电解液仍是液态，但是KOH的溶解度受影响，燃料电池能正常启动，但是工作时放电电压和启动时间远低于常温工况，严重影响系统指标。如果使用电加热方式，会消耗大量的电能，严重影响燃料电池的净输出功率。通常低温时燃料电池根本无法供应电加热所需电能，此时必须依靠外部电能加热电解液，导致额外电量的消耗。如果依靠市电加热，启动燃料电池，加热电解液显得“多余”；如果现场没有市电，就得使用储能电池，此时，整个系统就会很复杂，同时储能电池体积就会很大，引入储能电池，就得考虑储能电池的安全问题、日常维护问题等，导致客户使用成本大幅提升，维护技术难度加大，大大降低使用舒适度。

因此，解决燃料电池系统在超低温工况下正常输出的问题，成为本领域重点关注且亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明创新地提供了一种超低温燃料电池系统及其电解液箱和系统控制方法，通过化学加热方法解决燃料电池超低温工况下正常输出的问题。

为实现上述的技术目的，一方面，本发明公开了一种电解液箱。所述电解液箱应用于超低温燃料电池系统，包括：基座、覆盖所述基座顶部的盖体、以及将由所述盖体封闭的所述基座内腔分隔为两个腔的隔板，其中，所述盖体和所述基座之间为密封连接，所述隔板和所述基座的内壁之间为密封连接，所述基座的内腔在所述盖体和所述隔板之间的部分为用于容纳第一物料的上层腔，在所述隔板和所述基座的底壁之间的部分为用于容纳能够与所述第一物料发生放热反应的第二物料的下层腔，所述盖体设有进料口，所述进料口带有进口开关；所述隔板设有出料口，所述出料口带有出口开关。

进一步地，对于所述电解液箱，所述隔板为漏斗状。

进一步地，对于所述电解液箱，所述基座内壁设有隔板支架，所述隔板周边设有翻边，所述隔板通过所述翻边挂在所述隔板支架上。

进一步地，对于所述电解液箱，所述盖体和所述基座通过外密封条密封连接。

进一步地，对于所述电解液箱，所述隔板和所述基座的内壁通过内密封条连接。

为实现上述的技术目的，另一方面，本发明公开了一种超低温燃料电池系统。所述超低温燃料电池系统包括上述的电解液箱、与所述电解液箱连通的燃料电池、以及在所述电解液箱和所述燃料电池之间连通的泵，还包括控制器、以及安装于电解液箱的下层腔内部的温度传感器和安装于所述隔板中部的压力传感器，所述电解液箱中，所述进料口的进口开关为进口电磁阀，所述出料口的出口开关为出口电磁阀，所述泵、所述温度传感器、所述压力传感器、所述进口电磁阀以及所述出口电磁阀均与所述控制器电连接。

进一步地，所述超低温燃料电池系统还包括连通所述泵和所述燃料电池的散热器，所述散热器与所述控制器电连接。