CN114566681B - 一种能将多余的水分排出的氢燃料电池低温启动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氢燃料电池技术领域，特别涉及一种能将多余的水份排出的氢燃料电池低温启动装置，包括壳体和电极板，电极板均设置在壳体内，电极板之间设有电解质层，电极板和电解质层为现有技术，在此不做过多叙述，壳体的底部安装有排水机构，排水机构包括收集盒、旋转电机和排水盘，收集盒固定在壳体的底部，多余的水分能够在重力作用下流至收集盒内，旋转电机固定在收集盒的底部，本装置的加热辅助装置能够对电极板进行加热处理，快速的消除冰层，而且在加热完成后能够对气流进行导流干预，利用导流风筒提高氢和氧气的反应效率，排水机构能够在隔绝收集盒的外部环境的前提下除去残留水分，配合辅助风筒，能够更好的除去水分。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池技术领域，特别涉及一种能将多余的水分排出的氢燃料电池低温启动装置。
背景技术
氢燃料电池其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，其优点是无污染，而且运行安静，发电效率高，因此广泛应用于各领域，不同于传统的蓄电池，氢燃料电池并不能储存电能，所以氢燃料电池仍需要外部的电能储存单元来对多余的电能进行储存备用。
但由于氢燃料电池在实际应用中，氢燃料电池的正常运行温度在60至80度，在低温环境中，化学反应较为缓慢，温度过低氢燃料电池难以产生稳定的电流，会造成启动时间过长，而且氢燃料电池内会残留有水分，在零下环境中这些水分会凝结成冰，这些冰附着在电极板上会影响氢的通过，从而影响氢燃料电池的化学反应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能将多余的水分排出的氢燃料电池低温启动装置，以解决上述背景技术中提出的在低温环境下启动缓慢，影响使用而且在零下环境中，氢燃料电池内残留的水分会凝结成冰，严重影响发电的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能将多余的水分排出的氢燃料电池低温启动装置，包括壳体和电极板，所述电极板均设置在所述壳体内，所述电极板之间设有电解质层，所述电极板和所述电解质层为现有技术，在此不做过多叙述，所述壳体的底部安装有排水机构，所述排水机构包括收集盒、旋转电机和排水盘，所述收集盒固定在所述壳体的底部，多余的水分能够在重力作用下流至所述收集盒内，所述旋转电机固定在所述收集盒的底部，所述排水盘固定安装在所述旋转电机的输出轴上，所述排水盘嵌设在所述收集盒内，能够在旋转电机的带动下旋转，同时避免所述收集盒和外部环境接触，所述收集盒的侧壁上设有排水口，氢燃料电池在工作时水分由排水口排出，所述排水口上设有电动阀，所述电动阀在氢燃料电池不工作时关闭，所述壳体的内壁上安装有加热辅助装置，所述壳体的侧壁上固定有辅助风筒，所述辅助风筒能够对所述排水盘进行辅助加热，从而加快水分的散失，所述壳体的侧壁上设有氢气入口和氧气入口，所述壳体的一侧设有蓄电池。
优选的，为了避免电极板的侧壁结冰，并且加快氧气和氢的混合，所述加热辅助装置包括辅助电机、旋转板和加热板，所述辅助电机固定安装在所述壳体的外壁上，所述旋转板安装在所述辅助电机的输出轴上，所述加热板固定在所述旋转板的第一侧壁上，所述旋转板的第二侧壁上固定有导流风筒，所述导流风筒内设有导流风扇，所述加热板内设有电加热丝。
优选的，为了更好的吸收残留的水分，所述排水盘上设有吸水条，所述排水盘的一部分延伸至所述收集盒外，所述收集盒的一侧设有护板，所述护板位于所述排水盘的下方。
优选的，为了更好的除去多余的水分和保护辅助风筒，所述辅助风筒位于所述排水盘的上方，所述辅助风筒内设有辅助风扇，所述辅助风筒的内壁上设有所述加热螺纹丝，所述辅助风筒上设有保护顶盖，所述保护顶盖上开设有透风孔。
本发明的技术效果和优点：
本装置的加热辅助装置能够对电极板进行加热处理，快速的消除冰层，能够根据需求切换加热部位，即加热壳体内的空气或靠近电极板的加热，而且在加热完成后能够对气流进行导流干预，利用导流风筒提高氢和氧气的反应效率，排水机构能够在隔绝收集盒的外部环境的前提下除去残留水分，配合辅助风筒，能够更好的除去水分。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图。
图2为本发明的俯剖结构示意图。
图3为本发明排水盘的俯视结构示意图。
图4为本发明图1中A处的放大示意图。
图5为本发明的正视结构示意图。
图中：1、壳体；2、电极板；3、电解质层；4、加热辅助装置；5、排水机构；6、收集盒；7、旋转电机；8、排水盘；9、辅助风筒；10、氢气入口；11、氧气入口；12、蓄电池；13、辅助电机；14、旋转板；15、加热板；16、导流风筒；17、排水口；18、吸水条；19、保护顶盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：包括壳体1和电极板2，电极板2均设置在壳体1内，电极板2之间设有电解质层3，在氢燃料电池工作时，氢在氧气一侧的电极板2和氧气发生化学反应，生成水然后被排水机构5上的收集盒6收集并排除，壳体1的内壁上安装有加热辅助装置4，在低温状态下，加热辅助装置4上加热板15能够对电极板2进行加热，提高壳体1的环境温度，壳体1的底部安装有排水机构5，排水机构5包括收集盒6、旋转电机7和排水盘8，收集盒6固定在壳体1的底部，旋转电机7固定在收集盒6的底部，旋转电机7能够带动排水盘8旋转，进而使排水盘8将水分带出收集盒6外，收集盒6的侧壁上设有排水口17，排水口17上设有电动阀，排水盘8固定安装在旋转电机7的输出轴上，壳体1的侧壁上固定有辅助风筒9，壳体1的侧壁上设有氢气入口10和氧气入口11，壳体1的一侧设有蓄电池12。
作为本发明的一种技术优化方案，加热辅助装置4包括辅助电机13、旋转板14和加热板15，辅助电机13固定安装在壳体1的外壁上，旋转板14安装在辅助电机13的输出轴上，加热板15固定在旋转板14的第一侧壁上，旋转板14的第二侧壁上固定有导流风筒16，导流风筒16内设有导流风扇，加热板15内设有电加热丝，辅助电机13能够带动旋转板14旋转，进而改变加热板15和导流风筒16的位置。
作为本发明的一种技术优化方案，排水盘8上设有吸水条18，排水盘8的一部分延伸至收集盒6外，收集盒6的一侧设有护板，护板位于排水盘8的下方，护板能够更好的引导水流，吸水条18能够吸收水分，然后在排水盘8的带动下，移动至辅助风筒9的下方进行干燥处理。
作为本发明的一种技术优化方案，辅助风筒9位于排水盘8的上方，辅助风筒9内设有辅助风扇，辅助风筒9的内壁上设有加热螺纹丝，辅助风筒9上设有保护顶盖19，保护顶盖19上开设有透风孔，保护顶盖19能够保护辅助风筒9，避免有杂质进入，而加热螺纹丝能够对辅助风筒9内的气流进行加热处理，从而加快对吸水条18的干燥。
本发明在使用时，蓄电池12为本装置上的各用电器提供电能，当低温启动时，加热辅助装置4上的辅助电机13能够带动加热板15移动，从而对壳体1的内部环境进行加热处理，在外部环境为零下时，辅助电机13能够带动加热板15贴近电极板2，从而更快速的对电极板2进行除冰操作，在正常工作后，辅助电机13能够带动导流风筒16旋转，从而促进氢和氧气的反应。
而排水机构5上的旋转电机7能够带动排水盘8旋转，然后吸水条18能够将对于的水分带出，而辅助风筒9内的辅助风扇能够带动气流吹向吸水条18，配合加热螺纹丝的气流加热，从而加快水分的排出。
本装置的加热辅助装置4装置能够对电极板2进行加热处理，快速的消除冰层，而且在加热完成后能够对气流进行导流干预，利用导流风筒16提高氢和氧气的反应效率，排水机构5能够在隔绝收集盒6的外部环境的前提下除去残留水分，配合辅助风筒9，能够更好的除去水分。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种能将多余的水分排出的氢燃料电池低温启动装置，包括壳体（1）和电极板（2），其特征在于：所述电极板（2）均设置在所述壳体（1）内，所述电极板（2）之间设有电解质层（3），所述壳体（1）的内壁上安装有加热辅助装置（4），所述壳体（1）的底部安装有排水机构（5），所述排水机构（5）包括收集盒（6）、旋转电机（7）和排水盘（8），所述收集盒（6）固定在所述壳体（1）的底部，所述旋转电机（7）固定在所述收集盒（6）的底部，所述排水盘（8）固定安装在所述旋转电机（7）的输出轴上，所述排水盘（8）嵌设在所述收集盒（6）内，所述壳体（1）的侧壁上固定有辅助风筒（9），所述辅助风筒（9）能够对所述排水盘（8）进行辅助加热，所述壳体（1）的侧壁上设有氢气入口（10）和氧气入口（11），所述壳体（1）的一侧设有蓄电池（12）；
所述加热辅助装置（4）包括辅助电机（13）、旋转板（14）和加热板（15），所述辅助电机（13）固定安装在所述壳体（1）的外壁上，所述旋转板（14）安装在所述辅助电机（13）的输出轴上，所述加热板（15）固定在所述旋转板（14）的第一侧壁上，所述旋转板（14）的第二侧壁上固定有导流风筒（16）；
所述导流风筒（16）内设有导流风扇，所述加热板（15）内设有电加热丝,在正常工作后，辅助电机（13）能够带动导流风筒（16）旋转，从而促进氢和氧气的反应。
2.根据权利要求1所述的一种能将多余的水分排出的氢燃料电池低温启动装置，其特征在于：所述收集盒（6）的侧壁上设有排水口（17），所述排水口（17）上设有电动阀。
3.根据权利要求1所述的一种能将多余的水分排出的氢燃料电池低温启动装置，其特征在于：所述排水盘（8）上设有吸水条（18），所述排水盘（8）的一部分延伸至所述收集盒（6）外，所述收集盒（6）的一侧设有护板，所述护板位于所述排水盘（8）的下方。
4.根据权利要求3所述的一种能将多余的水分排出的氢燃料电池低温启动装置，其特征在于：所述辅助风筒（9）位于所述排水盘（8）的上方，所述辅助风筒（9）内设有辅助风扇，所述辅助风筒（9）的内壁上设有加热螺纹丝。
5.根据权利要求1所述的一种能将多余的水分排出的氢燃料电池低温启动装置，其特征在于：所述辅助风筒（9）上设有保护顶盖（19），所述保护顶盖（19）上开设有透风孔。
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