[发明专利]燃料电池的进气处理系统

说明书

本发明公开了一种燃料电池的进气处理系统，所述系统包括：温度检测装置，用于检测所述燃料电池的进气的温度，并将测得的温度值反馈给温控装置；以及所述温控装置，包括所述燃料电池的冷却液换热循环单元，其中，所述冷却液换热循环单元包括换热器，所述温控装置根据所述测得的温度值，并通过所述换热器实现所述燃料电池的冷却液与所述燃料电池的进气的换热处理，以调节控制所述燃料电池的进气的温度。能够充分利用燃料电池的冷却液换热循环单元调节燃料电池的进气的温度，降低能量消耗保障和减少额外电负荷，且有效控制燃料电池的进气的温度，使燃料电池能够正常进行化学反映，减缓燃料电池的质子交换膜的老化速率，延长燃料电池膜电极寿命。

技术领域

本发明实施例涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池的进气处理系统。

背景技术

质子交换膜燃料电池是一种使用氢气和氧气或者空气中氧气反应的发电装置。是可以完全脱离石油的新型能源装置，逐步被应用于电站和车载等领域。由于其反应过程中会生成水，其内部的水热控制成为其一关键技术。然而，外界环境温度对燃料电池的工作状态有较大影响，其中燃料电池进气温度的控制即成为水热控制关键的其中一部分。

在对燃料电池的工作特性没有完全了解的情况下，燃料电池建模很困难并且控制技术也不成熟，尤其在对燃料电池系统的进气温度、湿度控制方面。一旦温度和/或湿度的控制效果不理想，容易造成发电效率的明显下降，使造价昂贵的质子交换膜由于使用不当很快老化，最终无法正常进行化学反应。

现有技术中，一般采用在进气管路上附加换热装置，完成对燃料电池的进气的预热过程，对于燃料电池的整套系统而言，这必然会增加进气管路的阻力降，意味着进气输送单元，如风机、空压力等，需要消耗更多的能量，从而需要增加额外电负荷，使得燃料电池的整体效率值下降。

发明内容

本发明提供一种燃料电池的进气处理系统，能够充分利用燃料电池的冷却液换热循环单元(或者冷却液换热循环系统)调节燃料电池的进气的温度，降低能量消耗保障和减少额外电负荷，且保障燃料电池正常工作。

本发明提供的一种燃料电池的进气处理系统，所述系统包括：

温度检测装置，用于检测所述燃料电池的进气的温度，并将测得的温度值反馈给温控装置；以及

所述温控装置，包括所述燃料电池的冷却液换热循环单元，其中，所述冷却液换热循环单元包括换热器，所述温控装置根据所述测得的温度值，并通过所述换热器实现所述燃料电池的冷却液与所述燃料电池的进气的换热处理，以调节控制所述燃料电池的进气的温度。

示例性地，所述系统还包括：

滤水装置，用于滤除所述燃料电池的进气的水分。

示例性地，所述系统还包括：

物理过滤器，包括滤纸和/或滤网，用于滤除所述燃料电池的进气的颗粒物质；

和/或，

化学过滤器，用于滤除所述燃料电池的进气的化学物质，所述化学物质包括二氧化硫、一氧化碳以及碳氢化合物至少一种。

示例性地，所述温控装置还包括比例调节阀，

所述比例调节阀用于控制所述燃料电池的冷却液的流量大小，当所述温度检测装置检测到所述燃料电池的进气的温度低于第一预设温度时，所述比例调节阀调整至最大开度，以使所述燃料电池的冷却液以最大流量流经所述换热器，提升所述燃料电池的进气的温度；以及

用于当所述燃料电池的进气的温度高于第二预设值时，调整至关闭状态，禁止所述燃料电池的冷却液进入所述换热器，以停止所述燃料电池的冷却液与所述燃料电池的进气的换热处理，其中，所述第二预设值大于所述第一预设值。

示例性地，所述温控装置还包括辅助加热器，