CN103943873A - Mems甲醇重整燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

MEMS甲醇重整燃料电池系统，属于甲醇重整燃料电池领域，本发明为解决现有甲醇重整燃料电池系统存在的问题。本发明包括外壳、贮液瓶、MEMS甲醇重整器、MEMS质子交换膜燃料电池、MEMS气液泵、双向阀、锂电池、管理系统、左侧风扇和右侧风扇；外壳为长方体，在外壳的后侧外表面设置有贮液瓶，在外壳的内部设置有MEMS甲醇重整器、MEMS质子交换膜燃料电池、MEMS气液泵、双向阀、锂电池、管理系统、左右侧风扇；MEMS甲醇重整器的输入端口通过管道与贮液瓶的甲醇出口连通，该管道上设置有MEMS气液泵和双向阀；MEMS甲醇重整器的输出端口紧贴MEMS质子交换膜燃料电池阳极输入端口，接触位置用密封材料密封。

Description

MEMS甲醇重整燃料电池系统

技术领域

本发明涉及MEMS甲醇重整燃料电池系统，属于甲醇重整燃料电池领域。

背景技术

MEMS微能源作为一种新型能源，由于其具有高能量密度而受到各界的广泛青睐。其中质子交换膜燃料电池以其结构简单，便于携带，环境友好等特点成为各类MEMS微能源系统中最具有应用前景的能源系统之一。质子交换膜燃料电池以氢气作为燃料，在阳极催化剂作用下与阴极氧气反应将化学能转化为电能，并通过外电路输出。质子交换膜燃料电池具有极高的能量密度，并且由于其直接将化学能转换为电能，不涉及机械能的转换的特性，即不受卡诺循环的限制，只要提供燃料即可发电，具有极高的电能转换效率。氢气的化学性质非常活跃，常规的携带方式难以保证其安全性。为达到安全运输氢气的目的，通常会以甲醇作为氢气的载体，通过重整过程制备氢气。以甲醇重整的方式供给氢气的质子交换膜燃料电池称为甲醇重整燃料电池。在甲醇重整燃料电池的工作过程中，温度，气液流速等因素会决定电池的工作效率，若以上因素出现大幅波动或不能达到工作要求，会使得电池的工作效率大大降低，这就需要为甲醇重整燃料电池设计控制电路以保证其能够工作。控制电路应包括可编程逻辑器件、电源管理器件、气液泵/阀，传感器以及其他相关器件。甲醇重整燃料电池及其控制电路构成甲醇重整燃料电池系统。这种系统使得甲醇重整燃料电池系统在各类移动设备上的应用成为可能，是最有可能取代传统能源的新能源之一。目前对甲醇重整燃料电池系统的研究主要存在以下问题：

1、甲醇重整燃料电池系统工作时会产生大量的热，与此同时，无论甲醇重整反应还是电池的电化学反应都需要在一定温度下进行。不能一味的加温或散热，需要对系统内部进行热管理。

2、电池系统在工作过程中由于内部反应过程的波动会导致电能输出不稳定。因此需要设计包括用于稳定电池内部反应过程的控制电路和用于稳定输出电压的稳压电路在内的电源管理电路。

3、由于甲醇重整燃料电池属于微型能源，输出功率较小，其电源管理电路必须要求超低功耗。

4、甲醇重整燃料电池作为便携式电源不能局限于向单路单标准输出，应该实现多路多标准输出。

发明内容

本发明目的是为了解决现有甲醇重整燃料电池系统存在的问题，提供了一种MEMS甲醇重整燃料电池系统。

本发明所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，它包括外壳、贮液瓶、MEMS甲醇重整器、MEMS质子交换膜燃料电池、MEMS气液泵、双向阀、锂电池、管理系统、左侧风扇和右侧风扇；

外壳为长方体，在外壳的后侧外表面设置有贮液瓶，在外壳的内部设置有MEMS甲醇重整器、MEMS质子交换膜燃料电池、MEMS气液泵、双向阀、锂电池、管理系统、左侧风扇和右侧风扇；

MEMS甲醇重整器的输入端口通过管道与贮液瓶的甲醇出口连通，该管道上设置有MEMS气液泵和双向阀；

MEMS甲醇重整器的输出端口紧贴MEMS质子交换膜燃料电池阳极输入端口，接触位置用密封材料密封；

所述管理系统包括第一温度传感器、第二温度传感器、第一温度控制芯片、第二温度控制芯片、气液泵驱动电路、双向阀驱动电路、左侧风扇驱动电路、右侧风扇驱动电路、液晶显示控制芯片、数码管显示屏、存储器、液位传感器、升降压稳压芯片、电源管理芯片、控制面板和处理器；

第一温度传感器采集MEMS甲醇重整器的温度信号，第一温度传感器的温度信号输出端与第一温度控制芯片的温度信号输入端相连；第一温度控制芯片的温度信号输出端与处理器的重整器温度信号输入端相连；第一温度控制芯片的温度信号输出端还与气液泵驱动电路的输入端相连；气液泵驱动电路的输出端与MEMS气液泵的使能端相连；

第二温度传感器采集MEMS质子交换膜燃料电池的温度信号，第二温度传感器的温度信号输出端与第二温度控制芯片的温度信号输入端相连；第二温度控制芯片的温度信号输出端与处理器的燃料电池温度信号输入端相连；第二温度控制芯片的温度信号输出端还与双向阀驱动电路的输入端相连；双向阀驱动电路的输出端与双向阀的使能端相连；

液位传感器设置在贮液瓶内，用于检测贮液瓶的液位信号，液位传感器的液位信号输出端与处理器的液位信号输入端相连；

控制面板嵌在外壳前侧的方孔中，控制面板的外部控制指令输出端与处理器的外部控制指令输入端相连；

处理器的第一风扇控制指令输出端与左侧风扇驱动电路的输入端相连，左侧风扇驱动电路的输出端与左侧风扇的使能端相连；

处理器的第二风扇控制指令输出端与右侧风扇驱动电路的输入端相连，右侧风扇驱动电路的输出端与右侧风扇的使能端相连；

处理器的显示信号输出端与液晶显示控制芯片的输入端相连，液晶显示控制芯片的输出端与数码管显示屏的使能端相连；

处理器的数据传输端与存储器的数据传输端相连；

MEMS质子交换膜燃料电池的电源输出端通过整流电路与升降压稳压芯片的输入端相连；

升降压稳压芯片为第一温度控制芯片、第二温度控制芯片、气液泵驱动电路、双向阀驱动电路、左侧风扇驱动电路、右侧风扇驱动电路、液晶显示控制芯片、存储器和处理器提供工作电源；

升降压稳压芯片的电压检测信号输出端与电源管理芯片的电压检测信号输入端相连；电源管理芯片的控制指令输出端与锂电池的控制指令输入端相连；电源管理芯片的电压检测信号输出端还与处理器的电压检测信号输入端相连；

锂电池为控制面板提供工作电源；并作为第一温度控制芯片、第二温度控制芯片、气液泵驱动电路、双向阀驱动电路、左侧风扇驱动电路、右侧风扇驱动电路、液晶显示控制芯片、存储器和处理器的备用电源。

本发明的优点： 

1、改变了MEMS微型质子交换膜燃料电池的燃料供给方式，比起以往的直接供给氢气，使用甲醇制氢的方式使电池系统的安全性大大提高。

2、电池系统内部采用了实时的温度检测和温度控制，大大提高了MEMS微能源系统的工作效率。

3、改变了传统携带电源的单一输出现状，提供多标准输出。

4、轻巧便携，占用空间小。

5、绿色环保，可重复利用，使用寿命长。

附图说明

图1是外壳的结构及与贮液瓶的连接结构示意图；

图2是本发明所述MEMS甲醇重整燃料电池系统的结构示意图；

图3是本发明所述MEMS甲醇重整燃料电池系统的原理框图；

图4是MEMS甲醇重整器的工作过程示意图；图中①为重整室排出气体，包括氢气、水蒸气和二氧化碳；②为燃料电池尾气，包括氢气、氧气、水蒸气和二氧化碳；③表示燃烧室尾气，包括二氧化碳和水蒸气；④为加热空气； 

图5是MEMS质子交换膜燃料电池工作过程示意图；图中⑤为氢气和二氧化碳混合气体，⑥为燃料电池尾气；图中401表示电极板。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，它包括外壳1、贮液瓶2、MEMS甲醇重整器3、MEMS质子交换膜燃料电池4、MEMS气液泵5、双向阀6、锂电池7、管理系统、左侧风扇9和右侧风扇10；

外壳1为长方体，在外壳1的后侧外表面设置有贮液瓶2，在外壳1的内部设置有MEMS甲醇重整器3、MEMS质子交换膜燃料电池4、MEMS气液泵5、双向阀6、锂电池7、管理系统、左侧风扇9和右侧风扇10；

MEMS甲醇重整器3的输入端口通过管道与贮液瓶2的甲醇出口连通，该管道上设置有MEMS气液泵5和双向阀6；

MEMS甲醇重整器3的输出端口紧贴MEMS质子交换膜燃料电池4阳极输入端口，接触位置用密封材料密封；

所述管理系统包括第一温度传感器8001、第二温度传感器8002、第一温度控制芯片8003、第二温度控制芯片8004、气液泵驱动电路8005、双向阀驱动电路8006、左侧风扇驱动电路8007、右侧风扇驱动电路8008、液晶显示控制芯片8009、数码管显示屏8010、存储器8011、液位传感器8012、升降压稳压芯片8013、电源管理芯片8014、控制面板8015和处理器8016；

第一温度传感器8001采集MEMS甲醇重整器3的温度信号，第一温度传感器8001的温度信号输出端与第一温度控制芯片8003的温度信号输入端相连；第一温度控制芯片8003的温度信号输出端与处理器8016的重整器温度信号输入端相连；第一温度控制芯片8003的温度信号输出端还与气液泵驱动电路8005的输入端相连；气液泵驱动电路8005的输出端与MEMS气液泵5的使能端相连；

第二温度传感器8002采集MEMS质子交换膜燃料电池4的温度信号，第二温度传感器8002的温度信号输出端与第二温度控制芯片8004的温度信号输入端相连；第二温度控制芯片8004的温度信号输出端与处理器8016的燃料电池温度信号输入端相连；第二温度控制芯片8004的温度信号输出端还与双向阀驱动电路8006的输入端相连；双向阀驱动电路8006的输出端与双向阀6的使能端相连；

液位传感器8012设置在贮液瓶2内，用于检测贮液瓶2的液位信号，液位传感器8012的液位信号输出端与处理器8016的液位信号输入端相连；

控制面板8015嵌在外壳1前侧的方孔中，控制面板8015的外部控制指令输出端与处理器8016的外部控制指令输入端相连；

处理器8016的第一风扇控制指令输出端与左侧风扇驱动电路8007的输入端相连，左侧风扇驱动电路8007的输出端与左侧风扇9的使能端相连；

处理器8016的第二风扇控制指令输出端与右侧风扇驱动电路8008的输入端相连，右侧风扇驱动电路8008的输出端与右侧风扇10的使能端相连；

处理器8016的显示信号输出端与液晶显示控制芯片8009的输入端相连，液晶显示控制芯片8009的输出端与数码管显示屏8010的使能端相连；

处理器8016的数据传输端与存储器8011的数据传输端相连；

MEMS质子交换膜燃料电池4的电源输出端通过整流电路与升降压稳压芯片8013的输入端相连；

升降压稳压芯片8013为第一温度控制芯片8003、第二温度控制芯片8004、气液泵驱动电路8005、双向阀驱动电路8006、左侧风扇驱动电路8007、右侧风扇驱动电路8008、液晶显示控制芯片8009、存储器8011和处理器8016提供工作电源；

升降压稳压芯片8013的电压检测信号输出端与电源管理芯片8014的电压检测信号输入端相连；电源管理芯片8014的控制指令输出端与锂电池7的控制指令输入端相连；电源管理芯片8014的电压检测信号输出端还与处理器8016的电压检测信号输入端相连；

锂电池7为控制面板9提供工作电源；并作为第一温度控制芯片8003、第二温度控制芯片8004、气液泵驱动电路8005、双向阀驱动电路8006、左侧风扇驱动电路8007、右侧风扇驱动电路8008、液晶显示控制芯片8009、存储器8011和处理器8016的备用电源。

第一温度控制芯片8003、第二温度控制芯片8004、气液泵驱动电路8005、双向阀驱动电路8006、左侧风扇驱动电路8007、右侧风扇驱动电路8008、液晶显示控制芯片8009、存储器8011、升降压稳压芯片8013、电源管理芯片8014和处理器8016焊接在电路板11上，电路板11位于外壳右后侧。

第一温度传感器8001和第二温度传感器8002采用J型热电偶，第一温度传感器8001插入MEMS甲醇重整器3的探孔中，该探孔位于MEMS甲醇重整器3的气体出口位置附近；第二温度传感器8002插入MEMS质子交换膜燃料电池4的探孔中，该探孔位于微型质子交换膜燃料电池阳极气体入口附近；；

第一温度控制芯片8003和第二温度控制芯片8004采用型号为AD597的温度控制芯片。

外壳1由一端开口的长方体和外壳盖105构成，外壳1的前侧、左侧和右侧均设置一组换气栅101；在外壳1的前侧设置有输出端口102；在外壳1的左侧设置有方孔103，用于嵌入控制面板8015和数码管显示屏8010；在外壳1的后侧设置有过孔104，用于放置MEMS甲醇重整器3和贮液瓶2之间的管道。

MEMS甲醇重整器3安装在外壳1内部靠左侧，MEMS质子交换膜燃料电池4安装在外壳1内部靠右侧，包覆隔热材料并通过外壳1底部的支架固定。

液晶显示控制芯片8009采用型号为LCI7136的数码管控制芯片。

存储器8011采用型号为AT45DB6420D的存储器。

升降压稳压芯片8013采用型号为LTC3780I的稳压芯片。

处理器8016采用型号为MSP430F169IPMR的微处理器。

电源管理芯片8014采用型号为BQ2057的电源管理芯片。

控制面板8015设置系统开机、停机和待机按钮。

工作原理：

甲醇溶液在MEMS气液泵5的驱动下通过管道流向MEMS甲醇重整器3。MEMS甲醇重整器3将甲醇溶液转化为氢气，水和二氧化碳以及少量的一氧化碳，其中氢气作为电化学燃料在MEMS质子交换膜燃料电池4的阳极进行催化反应产生电能。锂电池7作为辅助电源在电池系统工作效率不足以满足系统自身需求时提供维持系统自身运转的电力。

MEMS甲醇重整器3是燃料转换的装置，通过甲醇重整获得氢气，为MEMS质子交换膜燃料电池4提供燃料。MEMS甲醇重整器3内部具有燃烧室，重整室和充分氧化室。在双向阀6的控制下，甲醇溶液按照不同比例被分配给燃烧室和重整室。甲醇溶液在燃烧室中经过催化氧化产生大量热量为重整过程提供必要条件，并利用尾气的循环排放为MEMS质子交换膜燃料电池4的工作创造有利温度条件。在温度达到甲醇重整的反应温度后，进行甲醇的催化重整制氢过程。甲醇溶液在重整室中在催化剂的作用下转化为氢气和二氧化碳，其中氢气作为燃料被输送到MEMS质子交换膜燃料电池4中进行下一步反应，二氧化碳作为尾气，随氢气一同输送，利用输送管道传导热量，为MEMS质子交换膜燃料电池4的工作创造温度条件，但不参与反应。甲醇的催化重整反应开始后，由于能够产生足量的氢气，且这部分氢气不会被MEMS质子交换膜燃料电池4完全消耗，故在甲醇的催化重整反应开始后，由MEMS质子交换膜燃料电池4排出的含有氢气的尾气将通入MEMS甲醇重整器3的燃烧室，此时甲醇溶液不再进入燃烧室，由尾气中的氢气进行催化氧化反应时放出的热量对系统供热。充分氧化室用来消除重整过程中产生的一氧化碳，保证燃料纯度，提高转化效率。

MEMS质子交换膜燃料电池4是将氢气的化学能转化为电能的装置。氢气作为阳极反应物与阴极的氧气在催化剂的作用下发生电化学反应。反应过程中将发生质子和电子的转移，由于质子交换膜只允许质子通过，电子将通过外电路由阳极到达阴极，由此产生电流。产生的电流将通过电极板401向外部输送。氢气由MEMS甲醇重整器3的氢气排气口输送到MEMS质子交换膜燃料电池4的阳极气体入口。MEMS甲醇重整器3的排气口与MEMS质子交换膜燃料电池4的阳极气体入口之间紧密连接并通过密封材料密封，防止漏气。氧气由阴极气体入口通入，来源是通过MEMS气液泵5鼓入的空气。这些空气在通到阳极入口前将先通过MEMS甲醇重整器3金属外壳中的一条预热管道，利用MEMS甲醇重整器3工作时的散出的热量为空气加热，避免快速流动的冷空气使MEMS质子交换膜燃料电池4的内部温度降低。

由MEMS质子交换膜燃料电池4输出的电能经过整流电路通到升降压稳压芯片LTC3780I。由MEMS质子交换膜燃料电池4的电极板401输出的电能并不稳定，存在一定程度上的波动。故而为了保证电源管理系统稳定工作，需要利用稳压芯片稳定输出电压。升降压稳压芯片LTC3780I具有多个输出端口，配置不同的外电路可以满足电源管理系统不同部分的电能需求。

MEMS气液泵5是甲醇溶液和氧气的驱动装置。所述MEMS气液泵5是气液双相泵，即可以用一个泵体同时向不同通道鼓入甲醇溶液和氧气。MEMS气液泵5的结构分为气体腔和液体腔和振动膜和外壳。MEMS气液泵5的工作过程分为2个阶段：第1阶段是吸液排气阶段，振动膜向气体腔挤压排除气体腔中的气体，液体腔由于内部压强减小由液体入口吸入液体填充腔体；第2阶段是吸气排液阶段，振动膜向液体腔挤压，液体腔中的液体从液体出口排出，气体腔由于内部压强减小由气体入口吸入气体填充腔体。由于单向出/入口的设计，不会出现气液回流的现象。MEMS气液泵5的工作即是通过上述两个阶段的不断反复。

第一温度传感器8001、第二温度传感器8002、第一温度控制芯片8003、第二温度控制芯片8004、MEMS气液泵5和双向阀6构成了MEMS甲醇重整燃料电池系统的温度控制系统。其中第一温度传感器8001和第二温度传感器8002作为反馈机构，选型为低功耗温度控制芯片AD597第一温度控制芯片8003和第二温度控制芯片8004作为控制机构，双向阀6作为执行机构。两个温度传感器分别测量MEMS甲醇重整器3和MEMS质子交换膜燃料电池4的温度，分别将温度信号反馈至第一温度控制芯片8003和第二温度控制芯片8004。如果温度传感器反馈的温度信号一旦低于预设区间，低功耗温度控制芯片AD597的输出电压会产生变化。第一温度控制芯片8003（AD597）的电压变化将改变双向阀6的导通方向：当重整室温度不足时，甲醇溶液将流向燃烧室为重整室加热；当重整室温度足够时，甲醇溶液流向重整室产生氢气。第二温度控制芯片8004（AD597）的电压变化会改变MEMS气液泵5的振动频率：当燃料电池工作温度不足时加快注液速率，产生更多气体，将更多的热量由重整室带入燃料电池；当燃料电池工作温度足够时减缓注液速率，减少不必要的功耗。

低功耗电源管理芯片BQ2057和锂电池7构成了MEMS甲醇重整燃料电池系统的辅助电源系统。低功耗电源管理芯片BQ2057可以在无需借助外部通信，仅根据外部电路预设信息的情况下有效的管理锂电池7的充放电情况。在系统启动后，由于此时MEMS质子交换膜燃料电池4中尚未充入足量的氢气，MEMS质子交换膜燃料电池4并不能为系统和外界提供足够电力，此时由BQ2057控制锂电池7放电，为维持系统运转提供电力。在MEMS质子交换膜燃料电池4进入正常工作状态后，MEMS质子交换膜燃料电池4可以为系统自身和外界提供充足的电力，此时在BQ2057的控制下锂电池7停止放电。在电池进入待机状态时，即开机但不为外界供电的状态时，在BQ2057的控制下由MEMS质子交换膜燃料电池4为锂电池7充电。

低功耗可编程逻辑器件MSP430F169IPMR用于处理外部通信，包括接受处理外部通过控制面板8015发送的指令，将缺液、温度不足、锂电池电力不足等问题通过数码管屏幕8010反馈给外部，并显示当前工作状态。低功耗可编程逻辑器件MSP430F169IPMR的输入端接收来自液位传感器8012、两个低功耗温度控制芯片AD597、低功耗电源管理芯片BQ2057输出端的反馈信号，以及来自控制面板8015的输入信号。MSP 430F169IPMR的输出端通过总线向低功耗数码管控制芯片LCI7136发送信号，通过数码管显示屏8010向外部传达系统的工作信息。MSP 430F169IPMR的内部存储空间有限，由于程序的存储将占据很大空间，需要配置一个外部存储介质即低功耗存储器AT45DB6420D。低功耗可编程逻辑器件MSP430F169IPMR与低功耗存储器AT45DB6420D通过数据总线进行通信。

控制面板8015作为系统与外界相互通信的媒介，始终由锂电池7供电。控制面板8015上可以通过按钮控制MEMS甲醇重整燃料电池系统的启动、停机和待机。可以通过数码管显示屏8010上的字符了解系统的工作情况，正常工作状况包括开机和待机；非正常工作状况包括缺液、锂电池7电力不足和温度不足。

散热风扇（左侧风扇9和右侧风扇10）配置在外壳的左侧壁和右侧壁。由于MEMS甲醇重整燃料电池系统在工作室会向外界逸散大量热能，温度的升高会影响到电子器件的正常工作，需要在控制面板8015和集成芯片的焊接电路板11附近配置散热风扇。

输出端口102是MEMS甲醇重整燃料电池系统的输出端，是对外供电的接口装置。输出选择5V和3.3V作为预设输出。

本实施方式所述MEMS微型甲醇重整器作为燃料提供装置将贮液瓶中的甲醇转化为氢气，为MEMS微型质子交换膜燃料电池提供燃料，改变了传统的氢气存储方式。MEMS质子交换膜燃料电池4的尾气可以循环利用，提了高燃料利用率。所述MEMS质子交换膜燃料电池4负责为外界和系统自身供电，在MEMS质子交换膜燃料电池4供电能力不足的情况下，由锂电池7作为辅助电源为外界和系统供电。在无需为外界供电的情况下，所述MEMS质子交换膜燃料电池4可以为锂电池7充电。

Claims (10)

1.MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，它包括外壳（1）、贮液瓶（2）、MEMS甲醇重整器（3）、MEMS质子交换膜燃料电池（4）、MEMS气液泵（5）、双向阀（6）、锂电池（7）、管理系统、左侧风扇（9）和右侧风扇（10）；

外壳（1）为长方体，在外壳（1）的后侧外表面设置有贮液瓶（2），在外壳（1）的内部设置有MEMS甲醇重整器（3）、MEMS质子交换膜燃料电池（4）、MEMS气液泵（5）、双向阀（6）、锂电池（7）、管理系统、左侧风扇（9）和右侧风扇（10）；

MEMS甲醇重整器（3）的输入端口通过管道与贮液瓶（2）的甲醇出口连通，该管道上设置有MEMS气液泵（5）和双向阀（6）；

MEMS甲醇重整器（3）的输出端口紧贴MEMS质子交换膜燃料电池（4）阳极输入端口，接触位置用密封材料密封；

所述管理系统包括第一温度传感器（8001）、第二温度传感器（8002）、第一温度控制芯片（8003）、第二温度控制芯片（8004）、气液泵驱动电路（8005）、双向阀驱动电路（8006）、左侧风扇驱动电路（8007）、右侧风扇驱动电路（8008）、液晶显示控制芯片（8009）、数码管显示屏（8010）、存储器（8011）、液位传感器（8012）、升降压稳压芯片（8013）、电源管理芯片（8014）、控制面板（8015）和处理器（8016）；

第一温度传感器（8001）采集MEMS甲醇重整器（3）的温度信号，第一温度传感器（8001）的温度信号输出端与第一温度控制芯片（8003）的温度信号输入端相连；第一温度控制芯片（8003）的温度信号输出端与处理器（8016）的重整器温度信号输入端相连；第一温度控制芯片（8003）的温度信号输出端还与气液泵驱动电路（8005）的输入端相连；气液泵驱动电路（8005）的输出端与MEMS气液泵（5）的使能端相连；

第二温度传感器（8002）采集MEMS质子交换膜燃料电池（4）的温度信号，第二温度传感器（8002）的温度信号输出端与第二温度控制芯片（8004）的温度信号输入端相连；第二温度控制芯片（8004）的温度信号输出端与处理器（8016）的燃料电池温度信号输入端相连；第二温度控制芯片（8004）的温度信号输出端还与双向阀驱动电路（8006）的输入端相连；双向阀驱动电路（8006）的输出端与双向阀（6）的使能端相连；

液位传感器（8012）设置在贮液瓶（2）内，用于检测贮液瓶（2）的液位信号，液位传感器（8012）的液位信号输出端与处理器（8016）的液位信号输入端相连；

控制面板（8015）嵌在外壳（1）前侧的方孔中，控制面板（8015）的外部控制指令输出端与处理器（8016）的外部控制指令输入端相连；

处理器（8016）的第一风扇控制指令输出端与左侧风扇驱动电路（8007）的输入端相连，左侧风扇驱动电路（8007）的输出端与左侧风扇（9）的使能端相连；

处理器（8016）的第二风扇控制指令输出端与右侧风扇驱动电路（8008）的输入端相连，右侧风扇驱动电路（8008）的输出端与右侧风扇（10）的使能端相连；

处理器（8016）的显示信号输出端与液晶显示控制芯片（8009）的输入端相连，液晶显示控制芯片（8009）的输出端与数码管显示屏（8010）的使能端相连；

处理器（8016）的数据传输端与存储器（8011）的数据传输端相连；

MEMS质子交换膜燃料电池（4）的电源输出端通过整流电路与升降压稳压芯片（8013）的输入端相连；

升降压稳压芯片（8013）为第一温度控制芯片（8003）、第二温度控制芯片（8004）、气液泵驱动电路（8005）、双向阀驱动电路（8006）、左侧风扇驱动电路（8007）、右侧风扇驱动电路（8008）、液晶显示控制芯片（8009）、存储器（8011）和处理器（8016）提供工作电源；

升降压稳压芯片（8013）的电压检测信号输出端与电源管理芯片（8014）的电压检测信号输入端相连；电源管理芯片（8014）的控制指令输出端与锂电池（7）的控制指令输入端相连；电源管理芯片（8014）的电压检测信号输出端还与处理器（8016）的电压检测信号输入端相连；

锂电池（7）为控制面板9提供工作电源；并作为第一温度控制芯片（8003）、第二温度控制芯片（8004）、气液泵驱动电路（8005）、双向阀驱动电路（8006）、左侧风扇驱动电路（8007）、右侧风扇驱动电路（8008）、液晶显示控制芯片（8009）、存储器（8011）和处理器（8016）的备用电源。

2.根据权利要求1所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，第一温度控制芯片（8003）、第二温度控制芯片（8004）、气液泵驱动电路（8005）、双向阀驱动电路（8006）、左侧风扇驱动电路（8007）、右侧风扇驱动电路（8008）、液晶显示控制芯片（8009）、存储器（8011）、升降压稳压芯片（8013）、电源管理芯片（8014）和处理器（8016）焊接在电路板（11）上，电路板（11）位于外壳右后侧。

3.根据权利要求1所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，第一温度传感器（8001）和第二温度传感器（8002）采用J型热电偶，第一温度传感器（8001）插入MEMS甲醇重整器（3）的探孔中，该探孔位于MEMS甲醇重整器（3）的气体出口位置附近；第二温度传感器（8002）插入MEMS质子交换膜燃料电池（4）的探孔中，该探孔位于微型质子交换膜燃料电池阳极气体入口附近；

第一温度控制芯片（8003）和第二温度控制芯片（8004）采用型号为AD597的温度控制芯片。

4.根据权利要求1所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，外壳（1）由一端开口的长方体和外壳盖（105）构成，外壳（1）的前侧、左侧和右侧均设置一组换气栅（101）；在外壳（1）的前侧设置有输出端口（102）；在外壳（1）的左侧设置有方孔（103），用于嵌入控制面板（8015）数码管显示屏（8010）；在外壳（1）的后侧设置有过孔（104），用于放置MEMS甲醇重整器（3）和贮液瓶（2）之间的管道。

5.根据权利要求1所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，液晶显示控制芯片（8009）采用型号为LCI7136的数码管控制芯片。

6.根据权利要求1所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，存储器（8011）采用型号为AT45DB6420D的存储器。

7.根据权利要求1所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，升降压稳压芯片（8013）采用型号为LTC3780I的稳压芯片。

8.根据权利要求1所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，处理器（8016）采用型号为MSP430F169IPMR的微处理器。

9.根据权利要求1所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，电源管理芯片（8014）采用型号为BQ2057的电源管理芯片。

10.根据权利要求1所述MEMS甲醇重整燃料电池系统，其特征在于，控制面板（8015）设置系统开机、停机和待机按钮。