[实用新型]一种触媒式氢燃料电池超低温启动装置

说明书

本实用新型公开了一种触媒式氢燃料电池超低温启动装置，包括煤油储箱、触媒头、电加热丝、冷却液管冷却段、燃烧室和控制风门，煤油储箱和燃烧室密闭连接，且触媒头、电加热丝及冷却液管冷却段均位于燃烧室内，所述触媒头连接于煤油储箱的煤油挥发口处，靠近触媒头设置电加热丝，电加热丝通过蓄电池供电，蓄电池由电子控制单元控制放电，所述燃烧室侧壁设有控制风门。本实用新型主要通过触媒燃烧煤油挥发出来的蒸汽来迅速提高冷却液温度，冷却液循环使电推内的温度快速提升，从而实现燃料电池的超低温启动；利用了热辐射原理，加热均匀，冷却液温度提升速度快；电加热丝加热时间短，减小蓄电池低温启动负载，增加蓄电池的使用寿命。

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种触媒式氢燃料电池超低温启动装置。

背景技术

氢燃料电池具有燃料能量转化率高、噪音低以及零排放等优点，可广泛应用于汽车、飞机、列车等交通工具以及固定电站等方面，发展氢能和氢燃料电池具有巨大的能源战略意义。

目前我国燃料电池行业处于产业发展初期，应用领域较少，但未来将在汽车领域得到重要应用。汽车使用地域具有广泛性，因而要求氢燃料电池能适应多种地域。冬季寒冷地区，温度低至-40℃，甚至更低，在超低温度环境中，燃料电池的启动功能受影响较大，因此，超低温启动是氢燃料电池的重要性能指标。氢燃料电池在0℃以下时，电堆内部反应生成的水会结冰，氢燃料电池启动释放的热量不能使电堆内残余的冰全部融化，直接导致氢燃料电池启动不成功，车辆无法行驶。

针对燃料电池的低温启动问题，现有的技术大多利用蓄电池连接电加热器，通过电加热器给冷却液加热，加热的冷却液流向电堆，电堆内的温度上升，使残留在电堆内部冻结的冰融化，从而使燃料电池顺利启动。但是在极度严寒的情况下，利用蓄电池给电加热器加热，需要等待的时间很长，并且会严重缩短蓄电池寿命，极易导致燃料电池启动不成功；电加热加热的方式附带的设备和系统多，体积和质量较大，使燃料电池的功率密度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种触媒式氢燃料电池超低温启动装置，旨在解决上述背景技术中现有氢燃料电池在超低温状态启动困难，冷却液温度提升缓慢，蓄电池负载大，使蓄电池的使用寿命缩短，同时超低温启动装置结构复杂，体积大，燃料电池的功率密度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种触媒式氢燃料电池超低温启动装置，包括煤油储箱、触媒头、电加热丝、冷却液管冷却段、燃烧室和控制风门，所述煤油储箱和燃烧室密闭连接，且触媒头、电加热丝及冷却液管冷却段均位于燃烧室内，所述触媒头连接于煤油储箱的煤油挥发口处，靠近触媒头设置电加热丝，电加热丝与蓄电池连接，通过蓄电池为电加热丝供电，由电加热丝引燃触媒后，触媒燃烧煤油挥发出来的蒸汽，能够对冷却液管冷却段进行均匀加热；所述蓄电池通过线路与电子控制单元连接，电子控制单元控制蓄电池启动为电加热丝供电，所述燃烧室侧壁设有控制风门，控制风门关闭后燃烧室内停止燃烧。

优选地，所述控制风门包括电缸连杆机构和偏心板，所述偏心板安装并覆盖于燃烧室的风口上，所述电缸连杆机构的驱动端转动连接于偏心板上，通过电缸连杆机构驱动偏心板转动，偏心板覆盖于燃烧室风口上时，控制风门关闭，偏心板转动离开燃烧室风口时，控制风门打开；电缸连杆机构通过线路与电子控制单元连接。

优选地，为了提高冷却液管的加热效果，将位于燃烧室内的冷却液管冷却段呈S型分布设置，增加接触面积，提高冷却液升温速度。

优选地，所述触媒头扣接于煤油储箱的煤油挥发口上，连接方便。

优选地，低温启动装置在应用过程中，需要将其安装固定于燃料电池中，为方便超低温启动装置的固定，在煤油储箱上设有安装支架。

相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：