CN104068756A - 一种以燃料电池为电源的食品用电烤炉 - Google Patents

Abstract

一种以燃料电池为电源的食品用电烤炉，涉及一种食品用电烤炉，氢气储罐与燃料电池的燃料气入口通连，为燃料电池提供燃料，燃料电池发电产生的直流电经过电池控制系统调整后，经过温控器输送到电热管产生热量。蓄电池组与燃料电池的控制系统、氢气回路和氧气（空气）回路的气体动力设备等相连，燃料电池启动时蓄电池为这些用电设备提供启动电源。燃料电池电烤炉可以使用220V家用交流电，使燃料电池电烤炉具有室内和户外两种用电模式。该电烤炉以燃料电池电化学反应发电的方式，发电的燃料用清洁无污染的氢气，对环境无污染，电池工作噪音低，安全可靠，非常适合作为电烤炉的电源。

Description

一种以燃料电池为电源的食品用电烤炉

技术领域

    本发明涉及一种食品用电烤炉，特别是涉及一种以燃料电池为电源的食品用电烤炉。 

背景技术

目前烧烤方式主要有炭火烧烤和电热烧烤两种。炭火燃烧时产生的大量烟气对人体呼吸道粘膜有刺激，直接用明火烧烤和油脂滴落在炭火上直接燃烧都会产生危害人体健康的物质；炭火点火困难，点火时间长，草木干枯季节也存在用火安全问题。电热烧烤由电热管产生热量，没有明火产生，可以多档控制温度，烤盘表面有不粘涂层，产生的油脂通过漏油孔或接油盘导出，这些特点使电热烧烤几乎无烟，可以在室内使用，电热烧烤作为一种新兴更加健康的烧烤方式被广大消费者接受，成为品质生活的象征。但是目前电热烧烤因电源匹配问题还不太适合户外使用，人们在户外烧烤大部分还在用传统的炭火烧烤。 

以氢燃料电池作为电烧烤炉的电源将解决户外用电热烤炉的电源问题，同时使用氢燃料电池更加节能环保，改善使用铅酸蓄电池电源的污染问题，让人们在户外旅行时也能享受烧烤乐趣和健康美食,这一技术的提出是非常有前景的。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种以燃料电池为电源的电烤炉，该电烤炉电源以燃料电池电化学反应的发电方式，发电的燃料是清洁无污染的氢气，对环境无污染，电池工作噪音低，安全可靠，非常适合作为电烤炉的电源。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

一种以燃料电池为电源的电烤炉，所述燃料电池由供氧系统、供氢回路、除氢系统、散热系统、电堆总成及控制系统构成；该燃料电池电烤炉包括炉体、烤盘、钢化玻璃盖、电热元件、温控器、氢气储罐、启动蓄电池、燃料电池和逆变器。氢气储罐与燃料电池的燃料气入口通连，为燃料电池提供燃料，燃料电池产生的直流电经电池控制系统调整后，输出到逆变器，逆变成交流电后经过温控器输送给电热管产生热量。

燃料电池电烤炉配有220V家用交流电插头，方便在室内和户外都可以使用。 

所述的一种以燃料电池为电源的电烤炉，所述电烤炉的参量包括额定功率1500 W，功率大小可定制，效率约38 %。 

所述的一种以燃料电池为电源的电烤炉，所述电烤炉的参量包括额定电压直流24V，交流220V。 

所述的一种以燃料电池为电源的电烤炉，所述电烤炉的参量包括使用环境温度-40～55℃。 

本发明的优点与效果是： 

本发明以燃料电池电化学反应的方式发电，燃料利用效率高，为社会节约能源；以燃料电池作为电烤炉的电源增加了户外电热烧烤的便利性，改善人们使用炭火烧烤的不良饮食习惯，同时有助于改善使用铅酸蓄电池电源带来的环境污染问题。该项专利的推广将会起到节约社会能源，增加户外烧烤的便利性和乐趣，改善人们饮食健康，改善生活环境的作用。

附图说明

图1为本发明燃料电池单电池工作原理示意图； 

图2为本发明燃料电池电烤炉示意图；

图3为本发明燃料电池发电作为电烤炉电源的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。 

见图1， 燃料电池单电池工作原理： 

燃料电池是一种以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的装置，是一项高效率利用能源而又不污染环境的新技术。

燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气，起作用的成分为氧气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。当氢离子进入电解液中，而电子就沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。这种小功率的电池单体可以串联起来组成大功率的燃料电池堆，以满足各种大功率用电设备的需要。只要能保证燃料和氧化剂的供给，电池堆就可以连续不断地产生电能供用电设备使用。 

见图2，以氢燃料电池为电源的电烤炉： 

图中部件为：1 电烤炉外壳，2 分离式不粘烤盘，3 钢化玻璃盖，4 不锈钢电热管，5 隔热层，6 温控器，7 氢气储罐，8 气体泵，9 燃料电池，10 蓄电池，11 交流逆变器，12 家用电源插头。

该燃料电池电烤炉包括炉体、烤盘、钢化玻璃盖、电热元件、温控器、氢气储罐、启动蓄电池、燃料电池和逆变器；氢气储罐与燃料电池的燃料气入口通连，为燃料电池提供燃料，燃料电池产生的直流电经电池控制系统调整后经过温控器输送给电热管产生热量。蓄电池组与燃料电池的控制系统、氢气回路和氧气（空气）回路的气体泵等相连，燃料电池启动时蓄电池为这些用电设备提供启动电源。燃料电池电烤炉配有220V家用交流电插头，交流电经逆变器逆变成直流电后通过温控器输送给电热管产生热量。 

烤炉的烤盘有不粘涂层，防止食物粘连烧焦；烤盘表面有凸痕可以将食物架起，防止食物反复浸润油中，同时也有利于产生油脂的导流和收集；烤盘与烤炉整体可分离，易于清洗。与室内用的电烤炉相比，户外用电烤炉增加了钢化玻璃盖，可以减少炉内热量向空气散失，降低户外刮风带走的热量，有助于节能和减少食物烧烤时间，透明玻璃可以看到食物状态，不影响食物烤熟程度控制，风力较小时也可以选择不使用钢化玻璃盖。温控器有多档，可以根据烧烤煎制不同食物选择对应温度。 

见图3，以燃料电池发电作为电烤炉电源的系统结构包括以下几个部分： 

1、启动系统

燃料电池发电启动时需要有辅助电源，用蓄电池组与燃料电池的控制系统、氢气回路和氧气（空气）回路的气体泵等用电设备相连，燃料电池启动时蓄电池将向这些用电设备供电。

2、燃料供给系统 

氢气储存在燃料储罐中，发电时通过气体泵向电池电堆输送，用流量计控制流量，电堆中未反应的剩余氢气可通过循环回路回收利用，回收后的氢气与从氢气储罐输出的新氢混合成富氢的混合气向电池电堆供应。燃料电池通入燃料氢和氧气（空气）后就可以产生直流电。

3、电热系统 

燃料电池产生的直流电经电池控制系统调整后输出，经过温控器输送到电热管，由电热管发热加热食物。

燃料电池电烤炉可用220V家用交流电，交流电经过系统内的逆变器逆变成直流电后经过温控器向电热管输送，使燃料电池电烤炉具有家庭和户外两种用电模式。 

本发明主要参数见下表： 

表1 燃料电池电烤炉系统参数表

序号	参数	数值	备注
				1	额定功率	1500 W	功率大小可定制
2	额定电压	直流24V / 交流220V
				3	使用环境温度	-40℃～55℃
4	氢气纯度	>99.9%
				5	燃料电池发电效率	约38 %
6	发电排放物	纯净水
				7	系统噪音	< 50 dB
8	使用寿命	2000 h

Claims (5)

1.一种以燃料电池为电源的食品用电烤炉，其特征在于，所述电烤炉包括炉体、烤盘、钢化玻璃盖、电热元件、温控器、氢气储罐、启动蓄电池、燃料电池和逆变器；氢气储罐与燃料电池的燃料气入口通连，燃料电池产生的直流电经电池控制系统调整后经过温控器输送给电热管产生热量；蓄电池组与燃料电池的控制系统、氢气回路和氧气（空气）回路的气体泵等相连，燃料电池启动时蓄电池为这些用电设备提供启动电源；燃料电池电烤炉配有220V家用交流电插头，交流电经逆变器逆变成直流电后通过温控器输送给电热管产生热量；燃料电池由供氧系统、供氢回路、除氢系统、散热系统、电堆总成及控制系统构成。

2.根据权利要求1所述的一种以燃料电池为电源的电烤炉，其特征在于，所述装置的参量包括额定功率1500 W，功率大小可定制，效率约38 %。

3.根据权利要求1所述的一种以燃料电池为电源的电烤炉，其特征在于，所述装置的参量包括额定电压直流24V，交流220V。

4.根据权利要求1所述的一种以燃料电池为电源的电烤炉，其特征在于，所述装置的参量包括使用环境温度-40～55℃。

5.根据权利要求1所述的一种以燃料电池为电源的电烤炉，其特征在于，所述装置的参量包括氢气纯度>99.9%，发电排放物纯净水。