CN114927717A - 一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，包括外壳、第二支撑板、密封盖和控制箱，所述外壳内设置有隔热保温接结组件，且隔热保温接结组件内设置有固体氧化物燃料电池本体、液体存储箱和热休眠节能组件，所述热休眠节能组件位于固体氧化物燃料电池本体一侧，所述水位传感器位于自动密封组件一侧，所述第二支撑板上固定有移动机构。该具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，本发明可对固体氧化物燃料电池本体进行热休眠节能操作，可对固体氧化物燃料电池本体上的第一排气管进行自动清洁，可对固体氧化物燃料电池本体进行隔热保温处理，可对液体存储箱进行密封及自动输送液体的优点。
Description
技术领域
本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，具体为一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置。
背景技术
固体氧化物燃料电池属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置，是几种燃料电池中，理论能量密度最高的一种。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。
现有的固体氧化物燃料电池未设置热休眠启动设备，每分钟5-10℃进行升温，启动时间在65分钟至200分钟，启动时间长，并且现有的固体氧化物燃料电池排气孔需要定期人为进行清洁，工作人员容易忽略，影响固体氧化物燃料电池使用年限，同时固体氧化物燃料电池保温隔热效果差，不能更好的对固体氧化物燃料电池进行保温隔热处理，影响后期固体氧化物燃料电池启动时长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置以解决上述背景技术中提出的现有的固体氧化物燃料电池未设置热休眠启动设备启动时间长，并且现有的固体氧化物燃料电池排气孔需要定期人为进行清洁，同时固体氧化物燃料电池保温隔热效果差，不能更好的对固体氧化物燃料电池进行保温隔热处理的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，包括外壳、第二支撑板、密封盖和控制箱，
所述外壳内设置有隔热保温接结组件，且隔热保温接结组件内设置有固体氧化物燃料电池本体、液体存储箱和热休眠节能组件，所述热休眠节能组件位于固体氧化物燃料电池本体一侧，且固体氧化物燃料电池本体位于液体存储箱一侧，同时液体存储箱上固定有水位传感器和自动密封组件，所述水位传感器位于自动密封组件一侧；
所述第二支撑板上固定有移动机构，且移动机构上固定有第二电动伸缩杆，同时第二电动伸缩杆一端固定有转动机构，所述转动机构上固定有清洁组件，且清洁组件位于夹持组件一侧。
优选的，所述隔热保温接结组件包括真空隔热层、高硅氧棉层、超细玻璃棉层、聚胺酯层和气凝胶层，所述真空隔热层位于高硅氧棉层一侧，且高硅氧棉层位于超细玻璃棉层一侧，所述超细玻璃棉层位于聚胺酯层一侧，且聚胺酯层位于气凝胶层一侧。
通过采用上述技术方案，通过隔热保温接结组件的设置可对固体氧化物燃料电池本体起到隔热保温的作用。
优选的，所述自动密封组件包括第一电动伸缩杆、第一支撑板、密封凹槽和密封垫，所述第一电动伸缩杆一端固定有第一支撑板，且第一支撑板上开设有密封凹槽，同时密封凹槽上固定有密封垫。
通过采用上述技术方案，通过自动密封组件的设置可对第一输水管进行密封处理。
优选的，所述第一输水管一端与第二输水管相连通，且第二输水管与蒸馏水存储箱相连通，同时第二输水管上固定有加压泵，所述蒸馏水存储箱放置在存储槽内部。
通过采用上述技术方案，通过蒸馏水存储箱的设置可对液体存储箱进行补液处理。
优选的，所述清洁组件包括固定块、第三电动伸缩杆、刮料板、小型机械手、吸料罩、第一输料管、第二输料管、储料箱、吸污泵和存储篮，所述固定块上固定有第三电动伸缩杆，且第三电动伸缩杆一端固定有刮料板，所述固定块一侧固定有小型机械手，且小型机械手一端固定有吸料罩，所述吸料罩与第一输料管相连通，且第一输料管通过第二输料管与储料箱相连通，且第二输料管上固定有吸污泵，同时储料箱放置在存储篮内部。
通过采用上述技术方案，通过清洁组件的设置可自动对第一排气管进行清洁。
优选的，所述夹持组件包括第四电动伸缩杆、连接板、液压缸、连接杆和夹持板，所述第四电动伸缩杆一端固定有连接板，且连接板上固定有液压缸，所述液压缸通过活塞杆固定有连接杆，且连接杆滑动连接有连接板，同时连接杆上固定有夹持板。
通过采用上述技术方案，通过夹持组件的设置可对第一排气管自动进行拆卸。
优选的，所述密封盖上贯穿有第二排气管，且密封盖上螺纹连接有过滤网，同时密封盖上固定有密封阀本体，所述密封阀本体卡合连接有第一排气管。
通过采用上述技术方案，通过过滤网的设置可起到过滤作用。
优选的，所述固体氧化物燃料电池本体上固定有温度传感器，且固体氧化物燃料电池本体与热休眠节能组件相连通，所述热休眠节能组件包括电加热丝高温设备本体、节能蓄电池、输电线、光伏板、万向轴和第五电动伸缩杆，所述电加热丝高温设备本体电性连接有节能蓄电池，且节能蓄电池通过输电线与光伏板相连通，同时光伏板通过万向轴转动连接有第五电动伸缩杆。
通过采用上述技术方案，通过热休眠节能组件的设置可保证固体氧化物燃料电池本体始终处于650～700℃之间。
优选的，所述控制箱固定在外壳一侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，
(1)本发明可对固体氧化物燃料电池本体进行热休眠节能操作，可对固体氧化物燃料电池本体上的第一排气管进行自动清洁，可对固体氧化物燃料电池本体进行隔热保温处理，可对液体存储箱进行密封及自动输送液体的优点，在第一电动伸缩杆的辅助作用下可带动密封凹槽向下移动，这样蒸馏水存储箱中的液体可进入液体存储箱内，这样就可进行输送液体处理，密封凹槽内密封垫的设置可对第一输水管进行自动密封；
(2)本发明在液压缸的辅助作用下通过夹持板对密封盖进行夹持固定，在第四电动伸缩杆的辅助作用下向上进行移动，这样密封盖上的密封阀本体与第一排气管分离，清洁组件进入第一排气管内部，在转动机构的辅助作用下刮料板可对其内壁进行清理，在小型机械手上吸料罩的辅助作用下可对杂质进行抽吸，保证第一排气管通畅；
(3)本发明在真空隔热层、高硅氧棉层和超细玻璃棉层的辅助作用下可进行隔热处理，在聚胺酯层和气凝胶层的辅助作用下可进行保温作用，从而避免固体氧化物燃料电池本体热量流失，同时还能起到吸声降噪、缓冲震动、提高环境质量、保护固体氧化物燃料电池本体的作用；
(4)本发明节能蓄电池通过逆变器为电加热丝高温设备本体提供电能源，电加热丝高温设备本体进行高温加热，最后热空气进入固体氧化物燃料电池本体内，从而保证固体氧化物燃料电池本体始终处于650～700℃之间，从而缩短固体氧化物燃料电池本体启动时长，增加实用性。
附图说明
图1为本发明正视结构示意图；
图2为本发明后视结构示意图；
图3为本发明左视结构示意图；
图4为本发明右视结构示意图；
图5为本发明俯视结构示意图；
图6为本发明热休眠节能组件在固体氧化物燃料电池本体上分布结构示意图；
图7为本发明图1中A处放大结构示意图；
图8为本发明图2中B处放大结构示意图；
图9为本发明清洁组件在第二支撑板上分布立体结构示意图。
图中：1、外壳；2、隔热保温接结组件；201、真空隔热层；202、高硅氧棉层；203、超细玻璃棉层；204、聚胺酯层；205、气凝胶层；3、固体氧化物燃料电池本体；4、液体存储箱；5、水位传感器；6、自动密封组件；601、第一电动伸缩杆；602、第一支撑板；603、密封凹槽；604、密封垫；7、第一输水管；8、第二输水管；9、加压泵；10、蒸馏水存储箱；11、存储槽；12、第二支撑板；13、移动机构；14、第二电动伸缩杆；15、转动机构；16、清洁组件；1601、固定块；1602、第三电动伸缩杆；1603、刮料板；1604、小型机械手；1605、吸料罩；1606、第一输料管；1607、第二输料管；1608、储料箱；1609、吸污泵；1610、存储篮；17、夹持组件；1701、第四电动伸缩杆；1702、连接板；1703、液压缸；1704、连接杆；1705、夹持板；18、密封盖；19、密封阀本体；20、第一排气管；21、过滤网；22、第二排气管；23、温度传感器；24、热休眠节能组件；2401、电加热丝高温设备本体；2402、节能蓄电池；2403、输电线；2404、光伏板；2405、万向轴；2406、第五电动伸缩杆；25、控制箱。
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1-9，本发明提供一种技术方案：一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，如图1、图2和图3所示，外壳1内设置有隔热保温接结组件2，且隔热保温接结组件2内设置有固体氧化物燃料电池本体3、液体存储箱4和热休眠节能组件24，隔热保温接结组件2包括真空隔热层201、高硅氧棉层202、超细玻璃棉层203、聚胺酯层204和气凝胶层205，真空隔热层201位于高硅氧棉层202一侧，且高硅氧棉层202位于超细玻璃棉层203一侧，超细玻璃棉层203位于聚胺酯层204一侧，且聚胺酯层204位于气凝胶层205一侧，在真空隔热层201、高硅氧棉层202和超细玻璃棉层203的辅助作用下可起到隔热的作用，在聚胺酯层204和气凝胶层205的辅助作用下可对固体氧化物燃料电池本体3起到保温作用，隔热保温接结组件2中低的导热系数可以有效阻隔电芯在大倍率下充放电急剧出现的热量扩散，当电芯发生热失控时可以起到隔热用途,延缓或阻断事故发生，当电芯过热发生燃烧时,气凝胶层205达到建筑A级不燃的性能也能够有效阻断或延缓火势蔓延,为逃生供应足够的时间，从而保证人员安全，固体氧化物燃料电池本体3、液体存储箱4和热休眠节能组件24之间均设置有隔热板，从而对其进行隔热保护。
如图1、图4、图5和图7所示，热休眠节能组件24位于固体氧化物燃料电池本体3一侧，且固体氧化物燃料电池本体3位于液体存储箱4一侧，同时液体存储箱4上固定有水位传感器5和自动密封组件6，水位传感器5位于自动密封组件6一侧，自动密封组件6包括第一电动伸缩杆601、第一支撑板602、密封凹槽603和密封垫604，第一电动伸缩杆601一端固定有第一支撑板602，且第一支撑板602上开设有密封凹槽603，同时密封凹槽603上固定有密封垫604，第一输水管7一端与第二输水管8相连通，且第二输水管8与蒸馏水存储箱10相连通，同时第二输水管8上固定有加压泵9，蒸馏水存储箱10放置在存储槽11内部，在水位传感器5的辅助作用下可对液体存储箱4内的液体进行检测，当液体存储箱4内不充足时，蒸馏水存储箱10内的蒸馏水在加压泵9的辅助作用下通过第一输水管7进入液体存储箱4中，整个操作不需要人为进行进行手动操作增加实用性，液体存储箱4设置有四组，四组液体存储箱4内第一电动伸缩杆601可带动第一支撑板602上的密封凹槽603进行移动，这样密封凹槽603就可对第一输水管7下侧进行密封，避免过多的液体进入液体存储箱4内部，密封凹槽603上密封垫604的设置避免出现漏气现象，影响密封质量。
如图1、图2、图3、图8和图9所示第二支撑板12上固定有移动机构13，且移动机构13上固定有第二电动伸缩杆14，同时第二电动伸缩杆14一端固定有转动机构15，转动机构15上固定有清洁组件16，且清洁组件16位于夹持组件17一侧，清洁组件16包括固定块1601、第三电动伸缩杆1602、刮料板1603、小型机械手1604、吸料罩1605、第一输料管1606、第二输料管1607、储料箱1608、吸污泵1609和存储篮1610，固定块1601上固定有第三电动伸缩杆1602，且第三电动伸缩杆1602一端固定有刮料板1603，固定块1601一侧固定有小型机械手1604，且小型机械手1604一端固定有吸料罩1605，吸料罩1605与第一输料管1606相连通，且第一输料管1606通过第二输料管1607与储料箱1608相连通，且第二输料管1607上固定有吸污泵1609，同时储料箱1608放置在存储篮1610内部，夹持组件17包括第四电动伸缩杆1701、连接板1702、液压缸1703、连接杆1704和夹持板1705，第四电动伸缩杆1701一端固定有连接板1702，且连接板1702上固定有液压缸1703，液压缸1703通过活塞杆固定有连接杆1704，且连接杆1704滑动连接有连接板1702，同时连接杆1704上固定有夹持板1705，在液压缸1703的辅助作用下连接杆1704上的夹持板1705相对进行移动，最后夹持板1705对密封盖18进行夹持固定，在上侧第四电动伸缩杆1701的辅助作用下夹持板1705之间的密封盖18向上进行移动，密封盖18上的密封阀本体19与第一排气管20分离，最后将其移动至所需位置，在移动机构13的辅助作用下可将清洁组件16移动至所需位置，在刮料板1603进入第一排气管20内部，在转动机构15的辅助作用下刮料板1603可对内部进行刮料处理，在小型机械手1604的辅助作用下带动吸料罩1605与杂质接触，最后在吸污泵1609的辅助作用下将其抽吸，保证第一排气管20内通畅，保证固体氧化物燃料电池本体3使用质量，避免第一排气管20堵塞，影响固体氧化物燃料电池本体3寿命，吸料罩1605上设置有摄像头，摄像头可对内部环境进行监测，便于后期工作人员对内部环境进行观察。
如图1、图5和图6所示密封盖18上贯穿有第二排气管22，且密封盖18上螺纹连接有过滤网21，同时密封盖18上固定有密封阀本体19，密封阀本体19卡合连接有第一排气管20，固体氧化物燃料电池本体3上固定有温度传感器23，且固体氧化物燃料电池本体3与热休眠节能组件24相连通，热休眠节能组件24包括电加热丝高温设备本体2401、节能蓄电池2402、输电线2403、光伏板2404、万向轴2405和第五电动伸缩杆2406，电加热丝高温设备本体2401电性连接有节能蓄电池2402，且节能蓄电池2402通过输电线2403与光伏板2404相连通，同时光伏板2404通过万向轴2405转动连接有第五电动伸缩杆2406，控制箱25固定在外壳1一侧，在光伏板2404的辅助作用下可将太阳能转换成电能存储在节能蓄电池2402内部，节能蓄电池2402通过逆变器将直流电转换成交流电为电加热丝高温设备本体2401提供电能源，从而起到节约电能源的作用，电加热丝高温设备本体2401可对内部空气进入高温加热，并将其温度升高至650～700℃之间，最后热空气进入固体氧化物燃料电池本体3内的导热层，这样就可对固体氧化物燃料电池本体3进行升温处理，确保固体氧化物燃料电池本体3始终保持在650～700℃之间，确保固体氧化物燃料电池本体3休眠质量，后期可直接对固体氧化物燃料电池本体3进行使用。
工作原理：在使用该具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置时，水位传感器5型号为HM21，温度传感器23型号为CWDZ11，接通外部电源，在外壳1上真空隔热层201、高硅氧棉层202、超细玻璃棉层203、聚胺酯层204和气凝胶层205的辅助作用下可对固体氧化物燃料电池本体3起到隔热保温的作用，水位传感器5检测液体存储箱4内液体不充足时，控制箱25启动加压泵9，在加压泵9的辅助作用下存储槽11内蒸馏水存储箱10中的液体通过第二输水管8和第一输水管7进入液体存储箱4中，在第一电动伸缩杆601的辅助作用下可带动第一支撑板602向上进行移动，最后第一支撑板602上密封凹槽603内的密封垫604就可对第一输水管7进行密封，在第二支撑板12上移动机构13的辅助作用下可带动夹持组件17移动至第一排气管20上侧所需位置，在连接板1702上液压缸1703的辅助作用下可带动连接杆1704上的夹持板1705相对进行移动，最后夹持板1705对密封盖18进行夹持固定，在第四电动伸缩杆1701的辅助作用下带动密封盖18上的密封阀本体19与第一排气管20分离，最后将密封盖18和第二排气管22移动至所需位置，在过滤网21的辅助作用下可起到过滤作用，在第二电动伸缩杆14的辅助作用下可带动固定块1601上的刮料板1603进行移动租后将其移动至所需位置，在第三电动伸缩杆1602的辅助作用下可带动刮料板1603与第一排气管20进行贴合，在转动机构15的辅助作用下可带动其转动，这样可起到刮料作用，在小型机械手1604的辅助作用下吸料罩1605与杂质贴合，在储料箱1608内吸污泵1609的辅助作用下，杂质通过第一输料管1606和第二输料管1607存储在存储篮1610中储料箱1608内，在第五电动伸缩杆2406和万向轴2405的辅助作用下可带动光伏板2404进行角度调节，光伏板2404将太阳能转换成电能通过输电线2403存储在节能蓄电池2402内部，节能蓄电池2402为电加热丝高温设备本体2401提供电能，电加热丝高温设备本体2401启动，这样就可对内部气体进行高温处理，高温加热后的空气进入固体氧化物燃料电池本体3内部，这样就可对固体氧化物燃料电池本体3进行加热处理，温度传感器23的设置对固体氧化物燃料电池本体3温度进行监控，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
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 (9)
1.一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，包括外壳(1)、第二支撑板(12)、密封盖(18)和控制箱(25)，其特征在于：
所述外壳(1)内设置有隔热保温接结组件(2)，且隔热保温接结组件(2)内设置有固体氧化物燃料电池本体(3)、液体存储箱(4)和热休眠节能组件(24)，所述热休眠节能组件(24)位于固体氧化物燃料电池本体(3)一侧，且固体氧化物燃料电池本体(3)位于液体存储箱(4)一侧，同时液体存储箱(4)上固定有水位传感器(5)和自动密封组件(6)，所述水位传感器(5)位于自动密封组件(6)一侧；
所述第二支撑板(12)上固定有移动机构(13)，且移动机构(13)上固定有第二电动伸缩杆(14)，同时第二电动伸缩杆(14)一端固定有转动机构(15)，所述转动机构(15)上固定有清洁组件(16)，且清洁组件(16)位于夹持组件(17)一侧。
2.根据权利要求1所述的一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，其特征在于：所述隔热保温接结组件(2)包括真空隔热层(201)、高硅氧棉层(202)、超细玻璃棉层(203)、聚胺酯层(204)和气凝胶层(205)，所述真空隔热层(201)位于高硅氧棉层(202)一侧，且高硅氧棉层(202)位于超细玻璃棉层(203)一侧，所述超细玻璃棉层(203)位于聚胺酯层(204)一侧，且聚胺酯层(204)位于气凝胶层(205)一侧。
3.根据权利要求1所述的一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，其特征在于：所述自动密封组件(6)包括第一电动伸缩杆(601)、第一支撑板(602)、密封凹槽(603)和密封垫(604)，所述第一电动伸缩杆(601)一端固定有第一支撑板(602)，且第一支撑板(602)上开设有密封凹槽(603)，同时密封凹槽(603)上固定有密封垫(604)。
4.根据权利要求1所述的一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，其特征在于：所述第一输水管(7)一端与第二输水管(8)相连通，且第二输水管(8)与蒸馏水存储箱(10)相连通，同时第二输水管(8)上固定有加压泵(9)，所述蒸馏水存储箱(10)放置在存储槽(11)内部。
5.根据权利要求1所述的一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，其特征在于：所述清洁组件(16)包括固定块(1601)、第三电动伸缩杆(1602)、刮料板(1603)、小型机械手(1604)、吸料罩(1605)、第一输料管(1606)、第二输料管(1607)、储料箱(1608)、吸污泵(1609)和存储篮(1610)，所述固定块(1601)上固定有第三电动伸缩杆(1602)，且第三电动伸缩杆(1602)一端固定有刮料板(1603)，所述固定块(1601)一侧固定有小型机械手(1604)，且小型机械手(1604)一端固定有吸料罩(1605)，所述吸料罩(1605)与第一输料管(1606)相连通，且第一输料管(1606)通过第二输料管(1607)与储料箱(1608)相连通，且第二输料管(1607)上固定有吸污泵(1609)，同时储料箱(1608)放置在存储篮(1610)内部。
6.根据权利要求1所述的一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，其特征在于：所述夹持组件(17)包括第四电动伸缩杆(1701)、连接板(1702)、液压缸(1703)、连接杆(1704)和夹持板(1705)，所述第四电动伸缩杆(1701)一端固定有连接板(1702)，且连接板(1702)上固定有液压缸(1703)，所述液压缸(1703)通过活塞杆固定有连接杆(1704)，且连接杆(1704)滑动连接有连接板(1702)，同时连接杆(1704)上固定有夹持板(1705)。
7.根据权利要求1所述的一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，其特征在于：所述密封盖(18)上贯穿有第二排气管(22)，且密封盖(18)上螺纹连接有过滤网(21)，同时密封盖(18)上固定有密封阀本体(19)，所述密封阀本体(19)卡合连接有第一排气管(20)。
8.根据权利要求1所述的一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，其特征在于：所述固体氧化物燃料电池本体(3)上固定有温度传感器(23)，且固体氧化物燃料电池本体(3)与热休眠节能组件(24)相连通，所述热休眠节能组件(24)包括电加热丝高温设备本体(2401)、节能蓄电池(2402)、输电线(2403)、光伏板(2404)、万向轴(2405)和第五电动伸缩杆(2406)，所述电加热丝高温设备本体(2401)电性连接有节能蓄电池(2402)，且节能蓄电池(2402)通过输电线(2403)与光伏板(2404)相连通，同时光伏板(2404)通过万向轴(2405)转动连接有第五电动伸缩杆(2406)。
9.根据权利要求1所述的一种具有保温结构的固体氧化物燃料电池热休眠启动装置，其特征在于：所述控制箱(25)固定在外壳(1)一侧。
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