CN104577033A - 金属燃料电池电解液加注装置及其加注方法 - Google Patents

金属燃料电池电解液加注装置及其加注方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种金属燃料电池电解液加注装置及其加注方法。本发明解决现有技术都存在不适合电动车，无法具有较好续航能力的问题，其技术方案是：包括电解液存储箱、进液电磁阀、进液增压泵、金属燃料电池反应堆、出液电磁阀和出液增压泵，所述电解液存储箱的出口依次通过进液电磁阀和进液增压泵与所述的金属燃料电池反应堆入口连接，所述金属燃料电池反应堆的出口依次通过出液电磁阀和出液增压泵与所述电解液存储箱的回收口连接，所述电解液存储箱的电解液加注口为空置口，所述电解液存储箱的废液排放口也为空置口。

Description

金属燃料电池电解液加注装置及其加注方法
技术领域
本发明属于电动车电源辅助装置，特别涉及一种金属燃料电池电解液加注装置及其加注方法。
背景技术
随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识，不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害，大气中二氧化碳浓度升高将带来的全球气候变化，也已被确认为不争的事实。在此背景下，“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”、“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策应运而生。而能源与经济以至价值观实行大变革的结果，可能将为逐步迈向生态文明走出一条新路，即摒弃20世纪的传统增长模式，直接应用新世纪的创新技术与创新机制，通过低碳经济模式与低碳生活方式，实现社会可持续发展。因此解决常金属燃料电池应用与电动车上各种情况下金属燃料电池启动、停止、循环等功能是在必行。
中国专利申请号：CN201220405903.4，公开日2013年2月13日，公开了锂电池电解液加注装置。本装置设置有锂电池入口、预备腔、加注腔和转运腔，各腔的间隔壁上设置有封闭门，在预备腔和加注腔内安装有红外线加热器、并通过连接管与真空除湿泵连接，其底壁上下分别设置有永磁滑动传输台和电磁驱动器，在加注腔内设置有电解液容器并连接有和伸缩加注针，在转运腔下部安装有传输器。由于本实用新型装置能够分腔室提供温度、湿度和真空度及自动加注电解液，因此所生产出的锂电池质量好，安全性高，而且电解液加注过程效率高，能够自动流程，减少人力的消耗，保证最佳的工艺条件。适宜在锂电池生产过程加注电解液中应用。此技术方案需要的空间较大，并不适合在电动车上安装使用，因此提供一种适合电动车，具有较好续航能力的金属燃料电池电解液加注装置及其加注方法势在必行。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术都存在不适合电动车，无法具有较好续航能力的问题，提供一种金属燃料电池电解液加注装置及其加注方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属燃料电池电解液加注装置，包括电解液存储箱、进液电磁阀、进液增压泵、金属燃料电池反应堆、出液电磁阀和出液增压泵，所述电解液存储箱的出口依次通过进液电磁阀和进液增压泵与所述的金属燃料电池反应堆入口连接，所述金属燃料电池反应堆的出口依次通过出液电磁阀和出液增压泵与所述电解液存储箱的回收口连接，所述电解液存储箱的电解液加注口为空置口，所述电解液存储箱的废液排放口也为空置口。本专利采用金属通过碱性电解液与空气中的氧气进行化学反应从而产生电能的电解液加注原理。主要解决常金属燃料电池应用与电动车上各种情况下金属燃料电池启动、停止、循环等功能。可以在车内形成有效的循环，有较强的续航能力，占用空间有限，有较好的使用寿命。
作为优选，还包括控制器，所述金属燃料电池反应堆上配设有电压传感器，所述进液电磁阀的控制端、进液增压泵的控制端、出液电磁阀的控制端和出液增压泵的控制端均与控制器电连接，所述电压传感器的输出端与所述控制器的输入端电连接。本发明这样设置，对应各种参数设置了足够的传感器，有利于更好地监控各种状态，起到较好的延长使用寿命和续航的作用。
作为优选，所述电解液存储箱的废液排放口上设置有废液阀，所述废液阀与所述的控制器电连接，电解液存储箱上配设有液位传感器，所述液位传感器的输出端与所述控制器电连接。本发明这样设置，对应各种参数设置了足够的传感器，有利于更好地监控各种状态，起到较好的延长使用寿命和续航的作用。
作为优选，所述控制器上还电连接有段码显示屏。
一种金属燃料电池电解液加注方法，适用于如权利要求4所述的金属燃料电池电解液加注装置，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一：电解液加注，电解液由加注口加入电解液存储箱中，控制器开启进液电磁阀，电解液依次进入进液电磁阀进液增压泵然后加注到金属燃料电池反应堆内，然后控制器在加注完成后关闭进液电磁阀和进液增压泵；金属燃料电池反应堆工作；
步骤二：根据电压传感器的测量，当金属燃料电池反应堆的电压低于阈值时，控制器开始电解液排出步骤，控制器开启出液电磁阀和出液增压泵，电解液依次通过出液电磁阀进入出液增压泵，回流到电解液存储箱中；
步骤三：控制器开启进液电磁阀和进液增压泵，重新将电解液加注到金属燃料电池反应堆中，待电解液加注完成，金属燃料电池反应堆工作，电压传感器继续测量金属燃料电池反应堆的电压，当金属燃料电池反应堆的电压低于阈值时重新执行步骤二。
作为优选，所述步骤一时，控制器对进液电磁阀和进液增压泵的开启时间长度设定为初始延时时间值，所述步骤二时控制器对进液电磁阀和进液增压泵的开启时间长度设定为常规延时时间值，所述初始延时时间值大于所述常规延时时间值。这样设置，是因为首次灌注时需要较多的时间，较多时间的投入容易使本发明中的金属燃料电池反应堆更趋于稳定状态。
作为优选，所述步骤三中，如果液位传感器测到电解液存储箱的液位低于阈值时，控制器驱动段码显示屏进行提示，使用者在添加电解液时，控制器也通过段码显示屏显示电解液存储箱的实时液位。
本发明的实质性效果是：本专利采用金属通过碱性电解液与空气中的氧气进行化学反应从而产生电能的电解液加注原理。主要解决常金属燃料电池应用与电动车上各种情况下金属燃料电池启动、停止、循环等功能。可以在车内形成有效的循环，有较强的续航能力，占用空间有限，有较好的使用寿命。
附图说明
图1为本实施例的一种结构示意图。
图中1、金属燃料电池反应堆，2、电解液存储箱，3、进液电磁阀，4、进液增压泵，5、出液电磁阀，6、出液增压泵。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例：
一种金属燃料电池电解液加注装置(参见附图1)，包括电解液存储箱2、进液电磁阀3、进液增压泵4、金属燃料电池反应堆1、出液电磁阀5和出液增压泵6，所述电解液存储箱的出口依次通过进液电磁阀和进液增压泵与所述的金属燃料电池反应堆入口连接，所述金属燃料电池反应堆的出口依次通过出液电磁阀和出液增压泵与所述电解液存储箱的回收口连接，所述电解液存储箱的电解液加注口为空置口，所述电解液存储箱的废液排放口也为空置口。还包括控制器，所述金属燃料电池反应堆上配设有电压传感器，所述进液电磁阀的控制端、进液增压泵的控制端、出液电磁阀的控制端和出液增压泵的控制端均与控制器电连接，所述电压传感器的输出端与所述控制器的输入端电连接。所述电解液存储箱的废液排放口上设置有废液阀，所述废液阀与所述的控制器电连接，电解液存储箱上配设有液位传感器，所述液位传感器的输出端与所述控制器电连接。所述控制器上还电连接有段码显示屏。本实施例中的控制器为单片机，选用的是自带AD转换功能的单片机，本实施例中的段码显示屏为八位段码显示屏，本实施例中的电感传感器可以采用压敏电阻构成，本实施例中液位传感器为数字液位传感器。
一种金属燃料电池电解液加注方法，适用于上述实施例的金属燃料电池电解液加注装置，包括以下步骤，
步骤一：电解液加注，电解液由加注口加入电解液存储箱中，控制器开启进液电磁阀，电解液依次进入进液电磁阀进液增压泵然后加注到金属燃料电池反应堆内，然后控制器在加注完成后关闭进液电磁阀和进液增压泵；金属燃料电池反应堆工作；
步骤二：根据电压传感器的测量，当金属燃料电池反应堆的电压低于阈值时，控制器开始电解液排出步骤，控制器开启出液电磁阀和出液增压泵，电解液依次通过出液电磁阀进入出液增压泵，回流到电解液存储箱中；
步骤三：控制器开启进液电磁阀和进液增压泵，重新将电解液加注到金属燃料电池反应堆中，待电解液加注完成，金属燃料电池反应堆工作，电压传感器继续测量金属燃料电池反应堆的电压，当金属燃料电池反应堆的电压低于阈值时重新执行步骤二。
所述步骤一时，控制器对进液电磁阀和进液增压泵的开启时间长度设定为初始延时时间值，所述步骤二时控制器对进液电磁阀和进液增压泵的开启时间长度设定为常规延时时间值，所述初始延时时间值大于所述常规延时时间值。常规延时时间值＝初始延时时间值-设定值，设定值为人为设定值，作为优选，设定值也与电解液存储箱体积值和金属燃料电池反应堆使用次数值相关。当金属燃料电池反应堆使用次数不变时，设定值与电解液存储箱体积值呈反比，当电解液存储箱体积值不变时，设定值与金属燃料电池反应堆使用次数值呈正比。在计算设定值时，电解液存储箱体积值的加权值是金属燃料电池反应堆使用次数的加权值的二分之一。
所述步骤三中，如果液位传感器测到电解液存储箱的液位低于阈值时，控制器驱动段码显示屏进行提示，使用者在添加电解液时，控制器也通过段码显示屏显示电解液存储箱的实时液位。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种金属燃料电池电解液加注装置，其特征在于：包括电解液存储箱、进液电磁阀、进液增压泵、金属燃料电池反应堆、出液电磁阀和出液增压泵，所述电解液存储箱的出口依次通过进液电磁阀和进液增压泵与所述的金属燃料电池反应堆入口连接，所述金属燃料电池反应堆的出口依次通过出液电磁阀和出液增压泵与所述电解液存储箱的回收口连接，所述电解液存储箱的电解液加注口为空置口，所述电解液存储箱的废液排放口也为空置口。
2.根据权利要求1所述的金属燃料电池电解液加注装置，其特征在于：还包括控制器，所述金属燃料电池反应堆上配设有电压传感器，所述进液电磁阀的控制端、进液增压泵的控制端、出液电磁阀的控制端和出液增压泵的控制端均与控制器电连接，所述电压传感器的输出端与所述控制器的输入端电连接。
3.根据权利要求2所述的金属燃料电池电解液加注装置，其特征在于：所述电解液存储箱的废液排放口上设置有废液阀，所述废液阀与所述的控制器电连接，电解液存储箱上配设有液位传感器，所述液位传感器的输出端与所述控制器电连接。
4.根据权利要求3所述的金属燃料电池电解液加注装置，其特征在于：所述控制器上还电连接有段码显示屏。
5.一种金属燃料电池电解液加注方法，适用于如权利要求4所述的金属燃料电池电解液加注装置，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一：电解液加注，电解液由加注口加入电解液存储箱中，控制器开启进液电磁阀，电解液依次进入进液电磁阀进液增压泵然后加注到金属燃料电池反应堆内，然后控制器在加注完成后关闭进液电磁阀和进液增压泵；金属燃料电池反应堆工作；
步骤二：根据电压传感器的测量，当金属燃料电池反应堆的电压低于阈值时，控制器开始电解液排出步骤，控制器开启出液电磁阀和出液增压泵，电解液依次通过出液电磁阀进入出液增压泵，回流到电解液存储箱中；
步骤三：控制器开启进液电磁阀和进液增压泵，重新将电解液加注到金属燃料电池反应堆中，待电解液加注完成，金属燃料电池反应堆工作，电压传感器继续测量金属燃料电池反应堆的电压，当金属燃料电池反应堆的电压低于阈值时重新执行步骤二。
6.根据权利要求5所述的金属燃料电池电解液加注方法，其特征在于：所述步骤一时，控制器对进液电磁阀和进液增压泵的开启时间长度设定为初始延时时间值，所述步骤二时控制器对进液电磁阀和进液增压泵的开启时间长度设定为常规延时时间值，所述初始延时时间值大于所述常规延时时间值。
7.根据权利要求5所述的金属燃料电池电解液加注方法，其特征在于：所述步骤三中，如果液位传感器测到电解液存储箱的液位低于阈值时，控制器驱动段码显示屏进行提示，使用者在添加电解液时，控制器也通过段码显示屏显示电解液存储箱的实时液位。
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