CN113328117A - 一种燃料电池堆温控机构 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种燃料电池堆温控机构，包括外壳，所述外壳用于本发明的设置安装,所述外壳上固定设置有水泵，所述水泵上设有进水管，所述进水管与环绕软管相连通，所述环绕软管上设有局部温控机构,所述局部温控机构包括固定连接在所述环绕软管上的感热片，所述感热片上设有水阀弹簧，所述水阀弹簧设置在水阀活塞上，本发明通过气体热膨胀，来控制各个部位的水阀的开口大小，进而调节对每块燃料电池的散热，使得各个部分的燃料电池可以实现个别降温，使得膜电极的反应效率保持最佳，而且本发明通过测量回收时的水温，来对燃料电池堆整体的温度进行检测，并自动调整水泵的流量大小，进而做到对燃料电池整体的温度进行调节。

Description

一种燃料电池堆温控机构
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，具体为一种燃料电池堆温控机构。
背景技术
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高，而将多个单体燃料电池以串联方式层叠组合起来就可组成燃料电池堆，燃料电池堆的效率受到温度的直接影响，但是因为燃料电池堆是多个燃料电池层叠而成，而各个燃料电池会因为燃料浓度，或燃料进给速度等多方面影响，使得每块燃料电池的反应速度不同，导致燃料电池堆的各个部位出现温度差，影响了膜电极的发电效率，而现有的燃料电池堆的温控设备大多都只针对燃料电池的整体降温，没有针对每组燃料电机的个别降温。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃料电池堆温控机构，解决了燃料电池堆局部温度不同而影响发电效率的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种燃料电池堆温控机构，包括外壳，所述外壳用于本发明的设置安装；
所述外壳上固定设置有水泵，所述水泵上设有进水管，所述进水管与环绕软管相连通，所述环绕软管上设有局部温控机构,所述局部温控机构包括固定连接在所述环绕软管上的感热片，所述感热片上设有水阀弹簧，所述水阀弹簧设置在水阀活塞上，所述水阀活塞可在所述感热片上滑动，所述水阀活塞的的一侧充满了膨胀气体，所述水阀活塞上固定连接有水阀活塞杆，所述水阀活塞杆的一部分为齿条，所述水阀活塞杆与水阀动力轮啮合，所述水阀动力轮固定连接在水阀轴上，所述水阀轴转动设置在所述感热片上，所述水阀轴与水阀啮合，所述水阀贯穿所述感热片，所述局部温控机构的作用是自动调节局部流量的大小，使得做到各个部位的温度控制，所述水阀上设有一开槽，用于所述水阀活塞杆的通过。
作为本发明的优选，所述进水管与排水管连通，所述排水管上设有整体温控机构，所述整体温控机构包括固定块，所述固定块被所述排水管贯穿，所述固定块上设有可在所述固定块上滑动的电阻活塞，所述电阻活塞固定连接在电阻移动杆上，所述电阻移动杆贯穿所述固定块并连接在移动导杆上，所述移动导杆的一侧设有接触开关，所述接触开关固定设置在所述固定块上，所述电阻活塞与所述固定块之间通过电阻移动杆连接，所述电阻活塞的一侧充满了热胀气体，所述整体温控机构的作用是通过排水的温度来检测燃料电池堆的整体温度，并调节所述水泵的流量大小，以调节对整体温度的散热。
作为本发明的优选，所述移动导杆与滑动变阻器相接触，所述移动导杆上连接有导线,所述导线还连接有所述滑动变阻器和所述水泵和电源，所述滑动变阻器和所述电源和所述水泵都固定设置在所述外壳上。
作为本发明的优选，所述进水管和所述排水管都贯穿所述外壳。
作为本发明的优选，所述局部温控机构的数量与所述燃料电池堆的膜电极组件的数量相同，并且所述局部温控机构紧贴着所述燃料电池堆的表面，并且通过硅脂使得所述感热片与所述燃料电池堆的表面紧密贴合，使得所述感热片的导热性提升。
作为本发明的优选，所述局部温控机构设置的位置就是膜电极组件的位置，因为膜电极组件为反应的位置，即发热源头。
作为本发明的优选，所述局部温控机构中的环绕软管环绕着所述燃料电池堆的膜电极组件设置，并在集流阀上合并，最后都与所述排水管连通，所述与所述之间设有电磁阀，所述电磁阀由所述接触开关控制。
作为本发明的优选，所述外壳设置离所述燃料电池堆具有一定距离的地方，防止因为所述外壳使得所述燃料电池堆的空气散热受到影响。
综上所述，本发明具有如下有益效果：本发明通过气体热膨胀，来控制各个部位的水阀的开口大小，进而调节对每块燃料电池的散热，使得各个部分的燃料电池可以实现个别降温，使得膜电极的反应效率保持最佳，而且本发明通过测量回收时的水温，来对燃料电池堆整体的温度进行检测，并自动调整水泵的流量大小，进而做到对燃料电池整体的温度进行调节。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例图1中A处放大示意图；
图3是本发明实施例图1中B处放大示意图；
图4是本发明实施例图3中C-C方向示意图；
图5是本发明水管环绕的外观示意图。
具体实施方式
结合附图1-5所述的一种燃料电池堆温控机构，包括外壳11，其特征在于：所述外壳11用于本发明的设置安装；
所述外壳11上固定设置有水泵17，所述水泵17上设有进水管13，所述进水管13与环绕软管25相连通，所述环绕软管25上设有局部温控机构41,所述局部温控机构41包括固定连接在所述环绕软管25上的感热片26，所述感热片26上设有水阀弹簧27，所述水阀弹簧27设置在水阀活塞28上，所述水阀活塞28可在所述感热片26上滑动，所述水阀活塞28的的一侧充满了膨胀气体29，所述水阀活塞28上固定连接有水阀活塞杆34，所述水阀活塞杆34的一部分为齿条，所述水阀活塞杆34与水阀动力轮35啮合，所述水阀动力轮35固定连接在水阀轴32上，所述水阀轴32转动设置在所述感热片26上，所述水阀轴32与水阀31啮合，所述水阀31贯穿所述感热片26，所述局部温控机构41的作用是自动调节局部流量的大小，使得做到各个部位的温度控制，所述水阀31上设有一开槽，用于所述水阀活塞杆34的通过。
有益地，所述进水管13与排水管12连通，所述排水管12上设有整体温控机构42，所述整体温控机构42包括固定块18，所述固定块18被所述排水管12贯穿，所述固定块18上设有可在所述固定块18上滑动的电阻活塞21，所述电阻活塞21固定连接在电阻移动杆22上，所述电阻移动杆22贯穿所述固定块18并连接在移动导杆20上，所述移动导杆20的一侧设有接触开关38，所述接触开关38固定设置在所述固定块18上，所述电阻活塞21与所述固定块18之间通过电阻移动杆22连接，所述电阻活塞21的一侧充满了热胀气体24，所述整体温控机构42的作用是通过排水的温度来检测燃料电池堆30的整体温度，并调节所述水泵17的流量大小，以调节对整体温度的散热。
有益地，所述移动导杆20与滑动变阻器15相接触，所述移动导杆20上连接有导线14,所述导线14还连接有所述滑动变阻器15和所述水泵17和电源16，所述滑动变阻器15和所述电源16和所述水泵17都固定设置在所述外壳11上。
有益地，所述进水管13和所述排水管12都贯穿所述外壳11。
有益地，所述局部温控机构41的数量与所述燃料电池堆30的膜电极组件的数量相同，并且所述局部温控机构41紧贴着所述燃料电池堆30的表面，并且通过硅脂使得所述感热片26与所述燃料电池堆30的表面紧密贴合，使得所述感热片26的导热性提升。
有益地，所述局部温控机构41设置的位置就是膜电极组件的位置，因为膜电极组件为反应的位置，即发热源头。
有益地，所述局部温控机构41中的环绕软管25环绕着所述燃料电池堆30的膜电极组件设置，并在集流阀37上合并，最后都与所述排水管12连通，所述12与所述25之间设有电磁阀36，所述电磁阀36由所述接触开关38控制。
有益地，所述外壳11设置离所述燃料电池堆30具有一定距离的地方，防止因为所述外壳11使得所述燃料电池堆30的空气散热受到影响。
本发明使用方法：
初始状态下，水阀31封闭环绕软管25，使得环绕软管25与排水管12不连接，进水管13与排水管12连通，滑动变阻器15这时处于电阻最大的位置，电磁阀36打开。
将感热片26通过硅脂贴在燃料电池堆30的表面，并且使得感热片26正对着燃料电池堆30的膜电极组件，然后将环绕软管25沿着膜电极组件环绕设置在燃料电池堆30上。
当启动燃料电池堆30时，同时启动水泵17，水流通过水泵17的作用从进水管13输送，但是这时燃料电池堆30的温度较低，环绕软管25被水阀31封闭，水流不会通过环绕软管25而直接从排水管12流出，使得燃料电池堆30的温度不会下降，使得燃料电池堆30可以正常升温，不会延长燃料电池堆30达到最佳工作温度的时间。
当燃料电池堆30到达一定的温度后，因为燃料电池堆30发热，使得感热片26也升温，而靠近燃料电池堆30的一侧升温更为迅速，使得膨胀气体29受热膨胀，膨胀气体29推动水阀活塞28，使得水阀活塞28带动水阀活塞杆34移动，水阀活塞杆34移动使得水阀动力轮35转动，水阀动力轮35通过水阀轴32带动水阀齿轮33转动，水阀齿轮33转动使得水阀31不再封闭环绕软管25，进而导致环绕软管25被接通，水流可以通过环绕软管25流经燃料电池堆30的表面进行降温，并且会因为燃料电池堆30各个位置的温度不同，使得水阀31的打开程度也不同，温度较高的，水阀31的打开程度也较大，水流流量也增大，进而提高冷却效果。
而经过升温的水最后会被集流阀37集中并从排水管12排出，在排出前，流经排水管12的水流温度会使热胀气体24受热膨胀，使得电阻活塞21带动电阻复位弹簧23移动，电阻复位弹簧23移动使得移动导杆20与滑动变阻器15的接触位置变化，使得滑动变阻器15的电阻减小，电阻减小使得水泵17的功率提高，进而使得经过水泵17的流量提高，当20移动到极限位置并接触到接触开关38时，电磁阀36关闭，使得进水管13的水流全部从环绕软管25流出，达到最大的冷却效果，做到对整体的降温能力上升。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种燃料电池堆温控机构，包括外壳，其特征在于：所述外壳用于本发明的设置安装；
所述外壳上固定设置有水泵，所述水泵上设有进水管，所述进水管与环绕软管相连通，所述环绕软管上设有局部温控机构,所述局部温控机构包括固定连接在所述环绕软管上的感热片，所述感热片上设有水阀弹簧，所述水阀弹簧设置在水阀活塞上，所述水阀活塞可在所述感热片上滑动，所述水阀活塞的的一侧充满了膨胀气体，所述水阀活塞上固定连接有水阀活塞杆，所述水阀活塞杆的一部分为齿条，所述水阀活塞杆与水阀动力轮啮合，所述水阀动力轮固定连接在水阀轴上，所述水阀轴转动设置在所述感热片上，所述水阀轴与水阀啮合，所述水阀贯穿所述感热片，所述局部温控机构的作用是自动调节局部流量的大小，使得做到各个部位的温度控制。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆温控机构，其特征在于：所述进水管与排水管连通，所述排水管上设有整体温控机构，所述整体温控机构包括固定块，所述固定块被所述排水管贯穿，所述固定块上设有可在所述固定块上滑动的电阻活塞，所述电阻活塞固定连接在电阻移动杆上，所述电阻移动杆贯穿所述固定块并连接在移动导杆上，所述移动导杆的一侧设有接触开关，所述接触开关固定设置在所述固定块上，所述电阻活塞与所述固定块之间通过电阻移动杆连接，所述电阻活塞的一侧充满了热胀气体。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池堆温控机构，其特征在于：所述移动导杆与滑动变阻器相接触，所述移动导杆上连接有导线,所述导线还连接有所述滑动变阻器和所述水泵和电源，所述滑动变阻器和所述电源和所述水泵都固定设置在所述外壳上。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆温控机构，其特征在于：所述进水管和所述排水管都贯穿所述外壳。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆温控机构，其特征在于：所述局部温控机构的数量与燃料电池堆的膜电极组件的数量相同，并且所述局部温控机构紧贴着所述燃料电池堆的表面。
6.根据权利要求5所述的一种燃料电池堆温控机构，其特征在于：所述局部温控机构设置的位置就是膜电极组件的位置。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池堆温控机构，其特征在于：所述局部温控机构中的环绕软管环绕着所述燃料电池堆的膜电极组件设置，并在集流阀上合并，最后都与所述排水管连通，所述与所述之间设有电磁阀，所述电磁阀由所述接触开关控制。
8.根据权利要求1所述的一种燃料电池堆温控机构，其特征在于：所述外壳设置离所述燃料电池堆具有一定距离的地方，防止因为所述外壳使得所述燃料电池堆的空气散热受到影响。
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