CN106784932B - 燃料电池组 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种燃料电池组，包括多个并排布置的单体燃料电池，各单体燃料电池的上端均包括氢气进入口和氧气进入口；氢气罐，氢气罐出口通过稳压阀连接有供氢主管，供氢主管侧壁具有多根分别与对应氢气进入口连通的供氢分管；第一恒流阀，设置在对应的供氢分管上；氧气罐，氧气罐出口通过稳压阀连接有供氧主管，供氧主管侧壁具有多根分别与对应氧气进入口连通的供氧分管；第二恒流阀，设置在对应的供氧分管上。本申请通过设置第一恒流阀和第二恒流阀能够使各供氢分管输入的氢气量始终相同，供氧分管输入的氧气量始终相同，能够使各单体燃料电池的工作性能保持一致，使各单体燃料电池的电压相同，从而能够使燃料电池组稳定供电。

Description

燃料电池组
技术领域
本发明涉及发电设备，具体涉及燃料电池组。
背景技术
燃料电池是将燃料的化学能直接转化为电能的电化学连续反应装置，其主要由三个部分组成，即正极(或称阳极)、负极(或称阴极)和介于正负极之间的电解质，该电解质可以为导电液体，亦可以为陶瓷或聚合物膜等。其中，燃料被添加至正极，而负极则输入氧气(或空气)作氧化剂，燃料可以为纯氢，亦可以为醇类或天然气、煤气等。在催化剂如贵金属铂等作用下，燃料在正极被分解并产生氢，氢进一步被分解成氢离子及电子，其中氢离子可穿透电解质而到达负极，而电子通过连接正负极之外部电路流向负极，从而电路中产生电流。而在催化剂作用下，氧气与到达负极的氢离子及电子在负极反应生成水，只要确保燃料供应，燃料电池就可不间断地提供电力。燃料电池适合应用的领域非常广泛，可用于太空、汽车、电厂、电子产品如手机及计算机等，由于燃料电池具有废物排放量低、能量转化效率高、清洁无噪音以及模块化结构等优点，使得其成为当今科技界最热门的研究课题之一。
单体的燃料电池电压较低不能满足实际运用，因此实际使用时由多个单体燃料电池在电流上串联、在气路上并联而成，但是这种结构形式导致电压输出较为不稳定，因为供料多寡问题会导致各单体燃料电池的电压不同，从而影响整个燃料电池组的稳定供电。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种能够稳定供电的燃料电池组。
本发明采取的技术方案如下：
一种燃料电池组，包括：
多个并排布置的单体燃料电池，各单体燃料电池的上端均包括氢气进入口和氧气进入口，各单体燃料电池的下端均包括氢气出口和水氧出口；
氢气罐，氢气罐出口通过稳压阀连接有供氢主管，所述供氢主管侧壁具有多根分别与对应氢气进入口连通的供氢分管；
第一恒流阀，设置在对应的供氢分管上；
氧气罐，氧气罐出口通过稳压阀连接有供氧主管，所述供氧主管侧壁具有多根分别与对应氧气进入口连通的供氧分管；
第二恒流阀，设置在对应的供氧分管上。
通过设置第一恒流阀和第二恒流阀能够使各供氢分管输入的氢气量始终相同，供氧分管输入的氧气量始终相同，能够使各单体燃料电池的工作性能保持一致，使各单体燃料电池的电压相同，从而能够使燃料电池组稳定供电。
为了进一步加强均匀性，实际运用时，氢气罐出口可以通过稳压阀连接流量分配器，流量分配器的出口通过供氢分管连接对应的氢气进入口，氧气罐出口可以通过稳压阀连接流量分配器，流量分配器的出口通过供氧分管连接对应的氧气进入口。即实际运用时供氢分管和供氧分管可以不连接在对应的主管上，主管用流量分配器代替。
可选的，还包括与各氢气出口连通的回收管，所述回收管与氢气罐连通，且回收管上安装有压缩泵。
通过回收管能够回收氢气，防止浪费。
可选的，所述氢气出口安装有单向阀。
可选的，还包括与各水氧出口连通的排废管。
图中未画出。
可选的，各单体燃料电池间隔分布，燃料电池组还包括传热组件，所述传热组件包括：
一块传热基板，设置在单体燃料电池的侧壁上；
多个传热板，所述传热板一端固定在传热基板上，另一端伸入相邻两个单体燃料电池之间的空隙内，且分别与两个单体燃料电池的侧壁抵靠；
加热元件，设置在传热基板内。
各单体燃料电池间隔分布，传热板伸入相邻两个单体燃料电池之间的空隙内，且分别与两个单体燃料电池的侧壁抵靠，这种结构形式能够使传热组件与各单体燃料电池可靠高效的传热；单体燃料电池的工作稳定是常温～80℃，通过加热元件，传热组件能够在温度较低时先加热单体燃料电池，使其在正常的工况工作，而当单体燃料电池正常工作后，加热元件不再工作，单体燃料电池的继续上升，此时传热组件能够将热量快速的散掉，防止温度过高，影响单体燃料电池工作。
可选的，所述传热基板背向单体燃料电池的一侧具有多个竖直设置的安装槽，所述传热组件还包括多个散热翅片，所述散热翅片的一端插设在对应的安装槽中。
通过设置安装槽能够可拆卸的安装散热翅片，且可以根据需要选择是否安装散热翅片，具体的：在冬天或温度较低环境下使用时，可以选择将散热翅片拆除；当在夏天或温度较高环境下使用时，可以将散热翅片装入安装槽，提高传热组件的整体散热性能。
可选的，所述传热组件还包括连接板，各散热翅片的上端均固定在连接板上，所述连接板上具有把手。
通过设置连接板和把手，能够一次性将所有的散热翅片装入安装槽或者拉出安装槽，整个装拆操作非常便捷。
可选的，所述安装槽为梯形槽，所述散热翅片一端具有与所述梯形槽配合的梯形部。
梯形槽和梯形部的配合，能够防止翅片沿垂直于传热基板的方向脱离出去。
本发明的有益效果是：通过设置第一恒流阀和第二恒流阀能够使各供氢分管输入的氢气量始终相同，供氧分管输入的氧气量始终相同，能够使各单体燃料电池的工作性能保持一致，使各单体燃料电池的电压相同，从而能够使燃料电池组稳定供电。
附图说明：
图1是本发明燃料电池组未安装散热翅片的结构示意图；
图2是本发明燃料电池组未安装散热翅片的另一角度的结构示意图；
图3是本发明燃料电池组的结构示意图；
图4是散热翅片的示意图。
图中各附图标记为：
1、氧气罐；2、氢气罐；3、单体燃料电池；4、稳压阀；5、传热基板；6、安装槽；7、第二恒流阀；8、供氧分管；9、供氧主管；10、第一恒流阀；11、供氢分管；12、供氢主管；13、水氧出口；14、传热板；15、氢气出口；16、回收管；17、压缩泵；18、散热翅片；19、把手；20、连接板；21、梯形部。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
如图1～4所示，一种燃料电池组，包括：
多个并排布置的单体燃料电池3，各单体燃料电池3的上端均包括氢气进入口和氧气进入口，各单体燃料电池3的下端均包括氢气出口15和水氧出口13；
氢气罐2，氢气罐2出口通过稳压阀4连接有供氢主管12，供氢主管12侧壁具有多根分别与对应氢气进入口连通的供氢分管11；
第一恒流阀10，设置在对应的供氢分管11上；
氧气罐1，氧气罐1出口通过稳压阀4连接有供氧主管9，供氧主管9侧壁具有多根分别与对应氧气进入口连通的供氧分管8；
第二恒流阀7，设置在对应的供氧分管8上。
通过设置第一恒流阀10和第二恒流阀7能够使各供氢分管11输入的氢气量始终相同，供氧分管8输入的氧气量始终相同，能够使各单体燃料电池3的工作性能保持一致，使各单体燃料电池3的电压相同，从而能够使燃料电池组稳定供电。
为了进一步加强均匀性，实际运用时，氢气罐2出口可以通过稳压阀4连接流量分配器，流量分配器的出口通过供氢分管11连接对应的氢气进入口，氧气罐1出口可以通过稳压阀4连接流量分配器，流量分配器的出口通过供氧分管8连接对应的氧气进入口。即实际运用时供氢分管11和供氧分管8可以不连接在对应的主管上，主管用流量分配器代替。
于本实施例中，还包括与各氢气出口15连通的回收管16，回收管16与氢气罐2连通，且回收管16上安装有压缩泵17。
通过回收管16能够回收氢气，防止浪费。
于本实施例中，氢气出口15安装有单向阀。
实际运用时，燃料电池组还包括与各水氧出口13连通的排废管，本实施例中图中未画出。
于本实施例中，各单体燃料电池3间隔分布，燃料电池组还包括传热组件，传热组件包括：
一块传热基板5，设置在单体燃料电池3的侧壁上；
多个传热板14，传热板14一端固定在传热基板5上，另一端伸入相邻两个单体燃料电池3之间的空隙内，且分别与两个单体燃料电池3的侧壁抵靠；
加热元件，设置在传热基板5内。
各单体燃料电池3间隔分布，传热板14伸入相邻两个单体燃料电池3之间的空隙内，且分别与两个单体燃料电池3的侧壁抵靠，这种结构形式能够使传热组件与各单体燃料电池3可靠高效的传热；单体燃料电池3的工作稳定是常温～80℃，通过加热元件，传热组件能够在温度较低时先加热单体燃料电池3，使其在正常的工况工作，而当单体燃料电池3正常工作后，加热元件不再工作，单体燃料电池3的继续上升，此时传热组件能够将热量快速的散掉，防止温度过高，影响单体燃料电池3工作。
于本实施例中，传热基板5背向单体燃料电池3的一侧具有多个竖直设置的安装槽6，传热组件还包括多个散热翅片18，散热翅片18的一端插设在对应的安装槽6中。
通过设置安装槽6能够可拆卸的安装散热翅片18，且可以根据需要选择是否安装散热翅片18，具体的：在冬天或温度较低环境下使用时，可以选择将散热翅片18拆除；当在夏天或温度较高环境下使用时，可以将散热翅片18装入安装槽6，提高传热组件的整体散热性能。
于本实施例中，传热组件还包括连接板20，各散热翅片18的上端均固定在连接板20上，连接板20上具有把手19。
通过设置连接板20和把手19，能够一次性将所有的散热翅片18装入安装槽6或者拉出安装槽6，整个装拆操作非常便捷。
于本实施例中，安装槽6为梯形槽，散热翅片18一端具有与梯形槽配合的梯形部21。
梯形槽和梯形部21的配合，能够防止翅片沿垂直于传热基板5的方向脱离出去。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种燃料电池组，其特征在于，包括：
多个并排布置的单体燃料电池，各单体燃料电池的上端均包括氢气进入口和氧气进入口，各单体燃料电池的下端均包括氢气出口和水氧出口；氢气罐，氢气罐出口通过稳压阀连接有供氢主管，所述供氢主管侧壁具有多根分别与对应氢气进入口连通的供氢分管；第一恒流阀，设置在对应的供氢分管上；氧气罐，氧气罐出口通过稳压阀连接有供氧主管，所述供氧主管侧壁具有多根分别与对应氧气进入口连通的第二恒流阀；第二恒流阀，设置在对应的供氧分管上；
还包括与各氢气出口连通的回收管，所述回收管与氢气罐连通，且回收管上安装有压缩泵；
各单体燃料电池间隔分布，燃料电池组还包括传热组件，所述传热组件包括：一块传热基板，设置在单体燃料电池的侧壁上；多个传热板，所述传热板一端固定在传热基板上，另一端伸入相邻两个单体燃料电池之间的空隙内，且分别与两个单体燃料电池的侧壁抵靠；加热元件，设置在传热基板内。
2.如权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于，所述氢气出口安装有单向阀。
3.如权利要求2所述的燃料电池组，其特征在于，还包括与各水氧出口连通的排废管。
4.如权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于，所述传热基板背向单体燃料电池的一侧具有多个竖直设置的安装槽，所述传热组件还包括多个散热翅片，所述散热翅片的一端插设在对应的安装槽中。
5.如权利要求4所述的燃料电池组，其特征在于，所述传热组件还包括连接板，各散热翅片的上端均固定在连接板上，所述连接板上具有把手。
6.如权利要求5所述的燃料电池组，其特征在于，所述安装槽为梯形槽，所述散热翅片一端具有与所述梯形槽配合的梯形部。
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