CN108448137A - 用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，包括燃料箱和液压装置；燃料箱顶部开口，液压装置包括顶盖、液压板、提拉件和若干压缩弹簧，顶盖安装于燃料箱的开口上，液压板与顶盖相距一定距离设于燃料箱内，且液压板周侧与燃料箱内壁之间密封滑动连接，若干压缩弹簧定位于顶盖与液压板之间，提拉件一端固接于液压板上，另一端穿过顶盖并定位于顶盖上，燃料箱底部具有燃料出口。此供料装置可以代替传统燃料电池系统中的液体泵，将燃料箱中的甲醇水溶液直接通过液压装置压入燃料电池中，大大减小了系统本身消耗的能量，从而提高了燃料电池的输出效率。

Description

用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置
技术领域
本发明涉及一种燃料电池系统，具体是涉及一种用于直接甲醇燃料电池系统中供给甲醇水溶液的供料装置。
背景技术
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。其单体电池是由阴阳两个电极以及电解质组成。阴极即为氧化剂电极、阳极即为燃料电极。燃料电池本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供应，进行反应。原则上，只要反应物不断输入，反应物不断排出，燃料电池就能连续发电。
直接甲醇燃料电池是直接利用甲醇水溶液作为燃料，氧或空气作为氧化剂的一种燃料电池。由于直接甲醇燃料电池具有较高的能量密度，燃料易得，使用便利，设备简单，绿色环保等优点，因而在实际应用的领域具有广阔的发展前景。
通常直接甲醇燃料电池系统中的燃料供应是使用液体泵将燃料箱中的甲醇水溶液直接泵入燃料电池中，但普通液体泵消耗的能量很大，会从一定程度上消耗掉燃料电池产生的电能，从而降低燃料电池的输出效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种用于直接甲醇燃料电池的供料装置，不仅使用便利，设备简单，又几乎没有能耗，大大降低了燃料电池系统的能量损耗。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，包括燃料箱和液压装置；所述燃料箱顶部开口，所述液压装置包括顶盖、液压板、提拉件和若干压缩弹簧，所述顶盖安装于所述燃料箱的开口上，所述液压板与所述顶盖相距一定距离设于所述燃料箱内，且所述液压板周侧与所述燃料箱内壁之间密封滑动连接，若干所述压缩弹簧定位于所述顶盖与所述液压板之间，所述提拉件一端固接于所述液压板上，另一端穿过所述顶盖并定位于所述顶盖上，所述燃料箱底部具有燃料出口。
进一步的，还包括燃料管道和流量阀，所述燃料管道一端连通所述燃料出口，另一端接入燃料电池，所述燃料管道上安装有流量阀。
进一步的，所述液压板上设有加料口，所述加料口通过一密封塞塞紧。
进一步的，所述液压板周侧与所述燃料箱内壁之间密封滑动连接的结构是：所述液压板周侧具有环形凹槽，所述环形凹槽内设有一环形密封圈。
进一步的，还包括用于检测所述燃料箱内液位的液位传感器和与所述液位传感器电连接的报警器。
进一步的，所述顶盖中部具有通孔，所述顶盖顶部安装有固定把手，所述固定把手上转动设有一旋转手柄，所述旋转手柄跨在所述通孔上方，所述提拉件为带子，所述带子一端固接于所述液压板上，另一端穿过所述通孔与所述旋转手柄固定连接。
本发明的有益效果是：本发明提供一种用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，此装置可以代替传统燃料电池系统中的液体泵，将燃料箱中的甲醇水溶液直接通过液压装置压入燃料电池系统中，大大减小了系统本身消耗的能量，从而提高了燃料电池的输出效率。同时，此系统几乎无噪声，环境友好，并且设备简单，操作方便，制作成本较低。
附图说明
图1为本发明供料装置的液压装置示意图；
图2为本发明供料装置的立体结构示意图；
图3为本发明供料装置的侧面结构透视图；
图4为本发明供料装置的剖视图；
图5为本发明供料装置与燃料电池连接示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。实施例附图的结构中各组成部分未按正常比例缩放，故不代表实施例中各结构的实际相对大小。其中所说的结构或面的上面或上侧，包含中间还有其他层的情况。
本发明供料装置主要用于供应直接甲醇燃料电池中的阳极燃料，即甲醇水溶液。如图1、图2、图3、图4所示，本发明提出一种用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，主要由燃料箱3、液压装置4组成，所述燃料箱3顶部开口，所述液压装置4包括顶盖404、液压板406、提拉件403和若干压缩弹簧405，所述顶盖404安装于所述燃料箱3的开口上，所述液压板406与所述顶盖404相距一定距离设于所述燃料箱3 内，且所述液压板406周侧与所述燃料箱3内壁之间密封滑动连接，若干所述压缩弹簧405定位于所述顶盖404与所述液压板406之间，所述提拉件403一端固接于所述液压板中间连接件407上，另一端穿过所述顶盖404并定位于所述顶盖404 上，所述燃料箱3底部具有燃料出口301。其中，液压板406 与燃料箱3内部共同组成密封腔体，由压缩弹簧405对液压板 406做功，将腔体内的燃料压出，实现对燃料电池3的供料功能。
如图5所示，优选的，供料装置还包括燃料管道和流量阀 2，所述燃料管道一端连通所述燃料出口301，另一端接入燃料电池1，所述燃料管道上安装有流量阀2。此流量阀可以根据燃料电池的要求控制从供料装置中排出液体的流量大小，保证足够的燃料供应。此供料装置中还包括用于检测所述燃料箱内液位的液位传感器5和与所述液位传感器电连接的报警器(图中未标出)，当液位低于某一位置时发出报警，以提醒补液。
如图1、图4所示，优选的，供料装置的液压板406上设有加料口408，所述加料口408通过一密封塞塞紧。此加料口用于初始时加料或燃料箱3中液体液位低于一定值时补料，密封塞用于加料完毕后密封加料箱3整个腔体，防止压缩时漏液。所述液压板406周侧与所述燃料箱3内壁之间密封滑动连接的结构是：所述液压板406周侧具有环形凹槽，所述环形凹槽内设有一环形密封圈(图中未标出)。此环形密封圈也用于防止压缩过程中漏液。
如图1、图2、图3、图4所示，优选的，供料装置中所述顶盖404中部具有通孔，所述顶盖404顶部安装有固定把手 402，所述固定把手402上转动设有一旋转手柄401，所述旋转手柄401跨在所述通孔上方，所述提拉件403为带子，所述带子一端固接于所述液压板中间连接件407上，另一端穿过所述通孔与所述旋转手柄401固定连接。此旋转把手主要用于当需要补料时，将液压板提拉回初始位置。系统中其他必要连接部分图中未标出。
本供料装置的工作原理如下所示：系统开始运转之前，压缩弹簧405处于最大压缩状态，燃料箱3中加满一定浓度的甲醇水溶液。系统开始工作时，打开流量阀2，设定某一流量，压缩弹簧405由于弹簧本身的张力开始推动活动液压板406，将燃料箱3中的甲醇水溶液压出，为燃料电池1提供燃料。系统持续运行一段时间后，燃料箱3中甲醇水溶液被不断消耗，当液面低于某一位置时，液位传感器5检测到信号触发报警器报警。此时，关闭流量阀2，操作旋转手柄401将压缩弹簧405 拉回初始位置，同时，打开加料口403，向燃料箱3内补充甲醇水溶液至加满。盖上加料口密封塞，再开始下一循环。其中，活动液压板与燃料箱接触位置设有一环形密封圈，以防止压缩过程中漏液。
以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明，本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，其特征在于：包括燃料箱和液压装置；所述燃料箱顶部开口，所述液压装置包括顶盖、液压板、提拉件和若干压缩弹簧，所述顶盖安装于所述燃料箱的开口上，所述液压板与所述顶盖相距一定距离设于所述燃料箱内，且所述液压板周侧与所述燃料箱内壁之间密封滑动连接，若干所述压缩弹簧定位于所述顶盖与所述液压板之间，所述提拉件一端固接于所述液压板上，另一端穿过所述顶盖并定位于所述顶盖上，所述燃料箱底部具有燃料出口。
2.根据权利要求1所述的用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，其特征在于：还包括燃料管道和流量阀，所述燃料管道一端连通所述燃料出口，另一端接入燃料电池，所述燃料管道上安装有流量阀。
3.根据权利要求1所述的用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，其特征在于：所述液压板上设有加料口，所述加料口通过一密封塞塞紧。
4.根据权利要求1所述的用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，其特征在于：所述液压板周侧与所述燃料箱内壁之间密封滑动连接的结构是：所述液压板周侧具有环形凹槽，所述环形凹槽内设有一环形密封圈。
5.根据权利要求1所述的用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，其特征在于：还包括用于检测所述燃料箱内液位的液位传感器和与所述液位传感器电连接的报警器。
6.根据权利要求1所述的用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置，其特征在于：所述顶盖中部具有通孔，所述顶盖顶部安装有固定把手，所述固定把手上转动设有一旋转手柄，所述旋转手柄跨在所述通孔上方，所述提拉件为带子，所述带子一端固接于所述液压板上，另一端穿过所述通孔与所述旋转手柄固定连接。
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