[发明专利]一种燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及能源领域，具体涉及一种燃料电池。

背景技术

燃料电池发电系统具有在一定温度范围内性能达到最佳的特点，由于燃料电池结构及工艺不同，其最佳工作温度区域有所差异，一般燃料电池最佳工作温度区域在60 ～75℃以内，对于一个化学反应来说，温度是影响其化学反应进程的一个重要因素，当燃料电池处于低温的情况下，其化学反应进程会变慢，也就是性能会变差，加载速度变慢，一般燃料电池发电系统都是以散热为主，燃料电池的升温依赖自身的废热通过循环冷却液循环而实现缓慢的提高，这样升温较慢，不利于燃料电池性能的提升，当环境温度较低的时候实现温升将很困难，尤其是在环境温度偏低且自身发出的功率较低时，更是很难达到燃料电池的最佳工作温度区域，而在低温时急剧加载和载荷过大情况下，催化剂活性较低，电压大幅下降，容易形成反极现象，膜电极发生降解，从而影响燃料电池的使用寿命，且现有一些燃烧电池也设置有加热器来进行快速升温，例如专利：CN 203288693 U，但加热器都是采用外接电源进行供电，在燃料电池开启时，单膜电压高达0.95V，单膜电压过高，影响燃料电池的使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种燃料电池，设计合理，结构简单，燃料电池系统开启时单膜电压可由原来0.95V高电位降至0.85V以下，且实现燃料电池快速升温，达到燃料电池的工作温度，有效延长了燃料电池的使用寿命。

本发明的技术方案是：

一种燃料电池，它包括FC系统、FC散热系统以及加热装置；所述FC系统包括电堆机构，电堆机构电输出端分别通过导线电连接加热装置电源两端，电堆机构与电堆机构之间串联，电堆机构内设置有温度传感器，通过导线电连接控制器，控制器设置在电堆机构一侧，分别通过导线连接加热装置以及FC散热系统；所述加热装置安装只电堆机构一侧，连通电堆机构；所述FC散热系统设置在FC系统周侧，连通电堆机构。

所述FC散热系统包括散热器、循环水泵，散热器上设置有进口以及出口，在电堆机构上对应设置有冷却水进口以及冷却水出口，散热器进口通过管道连接电堆机构的冷却水出口，散热器的出口通过管道连接循环水泵进口，循环水泵出口通过管道连接电堆机构的冷却水进口。

优选，所述加热装置采用水热装置，加热装置上设置有进口以及出口，加热装置连接在散热器与电堆机构之间，加热装置进口通过管道连接散热器出口，加热装置出口通过管道连接电堆机构的冷却水进口。

进一步优选，所述加热装置采用风热装置，加热装置上分别设置有进口以及出口，在电堆机构上对应设置进风口以及出风口，加热装置进口通过风管连接电堆机构的出风口，加热装置出通过风管连接电堆机构的进风口。

进一步优选，所述加热装置还可以采用电热丝加热装置，在电堆机构上对应设置进口以及出口，电热丝依次从进口、出口穿过。

本发明优点是，设计合理，结构简单，燃料电池系统开启时串联有加热装置，单膜电压可由原来0.95V高电位降至0.85V以下，且利用加热装置对电堆机构进行加热升温，实现燃料电池快速升温，达到燃料电池的工作温度，有效延长了燃料电池的使用寿命。

附图说明

图1是本发明原理图（1）。

图2是本发明原理图（2）。

图3是本发明与现有技术的测试结果对比曲线图。

具体实施方式

参照附图1-3，一种燃料电池，它包括FC系统01、FC散热系统05以及加热装置02；所述FC系统01包括电堆机构06，电堆机构06输出端分别通过导线08电连接加热装置02电源两端，加热装置02与电堆机构06之间串联，电堆机构06内设置有温度传感器07，通过导线08电连接控制器10，控制器10设置在电堆机构06一侧，分别通过导线08连接加热装置02以及FC散热系统05；所述加热装置02安装在FC系统01一侧，连通电堆机构06；所述FC散热系统05设置在FC系统01周侧，连通电堆机构06。

所述FC散热系统05包括散热器03、循环水泵04，散热器03上设置有进口以及出口，在电堆机构06上对应设置有冷却水进口以及冷却水出口，散热器03进口通过管道连接电堆机构06的冷却水出口，散热器03的出口通过管道09连接循环水泵04进口，循环水泵04出口通过管道09连接电堆机构06的冷却水进口。