[发明专利]一种具有加热功能的氢燃料电池及控制方法

说明书

本发明涉及一种具有加热功能的氢燃料电池及控制方法，包括电堆、氢气瓶、空压机、氢气管道、空气管道、加湿器及控制单元，在氢气管道上套设加热管道，在加热管道上设置加热进水口及加热出水口，加热进水口连接至热水出水口，设置三相水泵与流量计；控制方法为，S1、检测实时温度传至控制单元；S2、判断实时温度是否小于温度阈值，是则进入步骤S3，否则进入步骤S4；S3、向加热管道供热水，返回步骤S1进入步骤S5；S4、处于排水状态，返回步骤S1；S5、判断是否发生泄漏，是则打开排气阀；S6、判断烟雾信号是否大于烟雾阈值，是开启自动灭火装置切断电源。不增加成本，不增加重量，提高氢燃料电池整体运行的安全性。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池的应用技术领域，尤其是涉及一种具有加热功能的氢燃料电池及控制方法。

背景技术

由于现在石油日益减少，环境污染越来越严重，用新能源取代石油是必然的发展趋势，而氢燃料电池接近零污染的环保优势，逐渐被各国政府发现，并鼓励使用。由于氢燃料电池使用的氢气需要给氢气加湿，加湿后的氢气在低温情况下容易出现结冰，而影响氢燃料电池的正常使用，现有的技术安装一个热水管道与湿氢管道并联，实现加热功能，同时，若氢气泄露直接排放至空气中，给氢气使用带来一定的安全隐患；同时氢燃料电池会产生60℃左右的废水，通常是直接排出，造成热能的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有加热功能的氢燃料电池及控制方法，实现对氢气进行加热且在泄漏后进行二次防护功能，同时能够充分利用氢燃料电池排出的废水热量。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种具有加热功能的氢燃料电池，包括电堆、氢气瓶、空压机、设置于电堆与氢气瓶之间的氢气管道、设置于电堆与空压机之间的空气管道、设置于氢气管道上用于给氢气加湿的加湿器以及用于控制氢燃料电池的控制单元，在所述的加湿器与电堆之间的氢气管道上套设环状的加热管道，所述的氢气管道与加热管道之间形成间隙，在所述的间隙的两端部密封，在所述的加热管道上设置加热进水口以及加热出水口，所述的加热进水口通过连接管道连接至电堆的热水出水口，在所述的连接管道与热水出水口之间设置三相水泵，在所述的连接管道上设置流量计，所述的三相水泵与流量计均连接于控制单元。

进一步具体的，在所述的加热管道上设置至少一个排气口，并在所述的排气口上设置排气阀，所述的排气阀连接在控制单元上。

进一步具体的，所述的加热进水口以及加热出水口均设置在加热管道的底部。

进一步具体的，所述的加热进水口靠近电堆一侧，所述的加热出水口靠近加湿器一侧，使得热水的流向与氢气的流向相反。

进一步具体的，所述的间隙大于2mm。

进一步具体的，在所述的加湿器与氢气瓶之间的氢气管道上设置温度传感器，所述的温度传感器与控制单元连接。

进一步具体的，在所所述的氢燃料电池上设置有烟雾传感器以及自动灭火装置，所述的烟雾传感器与自动灭火装置与控制单元连接。

进一步具体的，在所述的连接管道上设置稳压泵，所述的稳压泵与控制单元连接。

一种氢燃料电池加热的控制方法，该控制方法的步骤为，

S1、温度传感器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内；

S2、控制单元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、控制单元控制三相水泵通过连接管道向加热管道供热水，返回步骤S1同时进入步骤S5。

S4、控制单元控制三相水泵处于排水状态，返回步骤S1；

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