[发明专利]一种燃料电池冷启动装置

说明书

本发明公开了一种燃料电池冷启动装置，主要包括电池组，所述电池组为多个电池串联而成，所述电池组外围设置有矩形框架，且矩形框架顶部设置有盖板，且盖板通过螺丝与矩形框架固定连接，所述盖板上设置有接线端子，且接线端子为一对，所述矩形框架底部设置有基座，所述矩形框架内壁设置有保温层，且电池组外壁与保温层内壁紧密贴合，所述电池组顶部与接线端子底部固定连接，本发明结构简单，使用安全便捷，能够有效提高电池组的隔热保温效果，且能够有效进行自我加热，确保电池能够在0°以下正常使用。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体为一种燃料电池冷启动装置。

背景技术

燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。燃料电池具有以下特点：能量转化效率高；它直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%～60%，而火力发电和核电的效率大约在30%～40%。安装地点灵活；燃料电池电站占地面积小，建设周期短，电站功率可根据需要由电池堆组装，十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分布式电站，或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适。负荷响应快，运行质量高；燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率。燃料电池是一种将燃料化学能直接转化为电能的装置，其阴极和阳极都有液态水的存在。但是当其处于零度以下的温度时，其阴极反应生成的液态水和阳极的水就会结冰，如果在电池温度高于0℃以前，催化层被冰完全覆盖，其电化学反应就会终止，从而使得燃料电池无法正常启动，进行正常的工作。此外，在结冰的过程中还会到导致膜材料的损坏，进而影响燃料电池的工作效率。并且由于单个燃料电池的输出功率较小，燃料电池都是以多个电池组成的电堆形式出现的，电堆内部温度和水含量的不均匀分布导致冷启动变得更加的复杂。因此，合理有效的冷启动控制方法，可以使得PEM燃料电池在0℃以下的工作环境中顺利启动，并完成正常的电流输出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池冷启动装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种种燃料电池冷启动装置，包括电池组，所述电池组为多个电池串联而成，所述电池组外围设置有矩形框架，且矩形框架顶部设置有盖板，且盖板通过螺丝与矩形框架固定连接，所述盖板上设置有接线端子，且接线端子为一对，所述矩形框架底部设置有基座，所述矩形框架内壁设置有保温层，且电池组外壁与保温层内壁紧密贴合，所述电池组顶部与接线端子底部固定连接；

所述保温层包括绝缘板、垫板、防护网、绝缘管、绝缘杆和电阻丝，所述绝缘板、垫板和防护网依次紧密连接，所述垫板上设置有卡槽、且卡槽内部镶嵌有绝缘管，所述绝缘管内部设置有绝缘杆，且绝缘杆上缠绕有电阻丝。

优选的，所述设置有导线，且导线一端与电阻丝固定连接。

优选的，所述基座内部设置有开合阀，且开合阀一端与导线连接，所述开合阀另一端与外部电源连接。

优选的，所述矩阵框架内部还设置有温度感应器，且温度感应器与开合阀信号连接。

优选的，所述防护网采用碳纤维网。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明结构简单，使用安全便捷，能够有效提高电池组的隔热保温效果，且能够有效进行自我加热，确保电池能够在0°以下正常使用。