[发明专利]一种具有加热功能的氢燃料电池及控制方法

权利要求书

1.一种具有加热功能的氢燃料电池，包括电堆(1)、氢气瓶(2)、空压机(18)、设置于电堆(1)与氢气瓶(2)之间的氢气管道(4)、设置于电堆(1)与空压机(18)之间的空气管道(19)、设置于氢气管道(4)上用于给氢气加湿的加湿器(3)以及用于控制氢燃料电池的控制单元(14)，其特征在于，在所述的加湿器(3)与电堆(1)之间的氢气管道(4)上套设环状的加热管道(5)，所述的氢气管道(4)与加热管道(5)之间形成间隙(6)，在所述的间隙(6)的两端部密封，在所述的加热管道(5)上设置加热进水口(7)以及加热出水口(8)，所述的加热进水口(7)通过连接管道(9)连接至电堆(1)的热水出水口，在所述的连接管道(9)与热水出水口之间设置三相水泵(10)，在所述的连接管道(9)上设置流量计(13)，所述的三相水泵(10)与流量计(13)均连接于控制单元(14)。

2.根据权利要求1所述的具有加热功能的氢燃料电池，其特征在于，在所述的加热管道(5)上设置至少一个排气口(11)，并在所述的排气口(11)上设置排气阀(12)，所述的排气阀(12)连接在控制单元(14)上。

3.根据权利要求1所述的具有加热功能的氢燃料电池，其特征在于，所述的加热进水口(7)以及加热出水口(8)均设置在加热管道(5)的底部。

4.根据权利要求3所述的具有加热功能的氢燃料电池，其特征在于，所述的加热进水口(7)靠近电堆(1)一侧，所述的加热出水口(8)靠近加湿器(3)一侧，使得热水的流向与氢气的流向相反。

5.根据权利要求1所述的具有加热功能的氢燃料电池，其特征在于，所述的间隙(6)大于2mm。

6.根据权利要求1所述的具有加热功能的氢燃料电池，其特征在于，在所述的加湿器(3)与氢气瓶(2)之间的氢气管道(4)上设置温度传感器(15)，所述的温度传感器(15)与控制单元(14)连接。

7.根据权利要求1所述的具有加热功能的氢燃料电池，其特征在于，在所所述的氢燃料电池上设置有烟雾传感器(16)以及自动灭火装置(17)，所述的烟雾传感器(16)与自动灭火装置(17)与控制单元(14)连接。

8.根据权利要求1所述的具有加热功能的氢燃料电池，其特征在于，在所述的连接管道(9)上设置稳压泵，所述的稳压泵与控制单元(14)连接。

9.一种氢燃料电池加热的控制方法，其特征在于，该控制方法的步骤为，

S1、温度传感器(15)检测环境的实时温度，并将该实时温度信号传输至控制单元(14)内；

S2、控制单元(14)将检测到的实时温度信号与预先设置的温度阈值进行对比，并判断实时温度是否小于温度阈值，若是则进入步骤S3，若否则进入步骤S4；

S3、控制单元(14)控制三相水泵(10)通过连接管道(9)向加热管道(5)供热水，返回步骤S1同时进入步骤S5。

S4、控制单元(14)控制三相水泵(10)处于排水状态，返回步骤S1；

S5、判断加热管道(5)内的氢气管道(4)是否发生泄漏，若是则打开排气阀(12)，若否则不动作；

S6、烟雾传感器(16)检测烟雾信号并与预先设置的烟雾阈值进行对比，判断烟雾信号是否大于烟雾阈值，若是开启自动灭火装置(17)，同时，切断电源，若否则不动作。

10.根据权利要求9所述的氢燃料电池加热的控制方法，其特征在于，所述的步骤S5中判断氢气泄漏的方法为通过设置氢气传感器并与控制单元(14)连接；或者通过加热进水口(7)与加热出水口(8)的流量差进行判断，若加热进水口(7)流量小于加热出水口(8)流量则说明氢气发生泄漏。