CN208923284U - 一种风冷燃料电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种风冷燃料电池，它包括阳极、阴极、设置在所述阳极与所述阴极之间的电池堆、供氢组件以及风冷组件，所述供氢组件包括连接在阳极上的供料管和出料管，所述风冷组件包括设置在电池堆一侧的风扇，风冷燃料电池还包括连接在所述出料管上的循环泵，所述循环泵从所述出料管引入反应后剩余的氢气以及反应产生的凝水并泵入所述供料管。反应后剩余的氢气和凝水带有一定的热量可以在供料管中释放，对燃料中氢气进行加热；且循环泵将反应后的凝水泵入供料管中对燃料中氢气进行加湿；因此，通过循环泵同时对燃料中氢气进行了加热和加湿，没有单独设置加温和加湿装置，使得整个装置小巧。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池，特别是涉及一种风冷燃料电池。
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，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。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; 另外，燃料电池用燃料和氧气作用，同时没有机械传动部件，故没有噪声，排放出的有害气体也极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。
燃料电池发电所需的燃料即氢气通常由高压氢气瓶提供，氢气进入阳极时，需要对氢气进行加湿、加温，以使反应更为顺利、充分。通常，需要设置加湿和加温装置，使得整个燃料电池结构复杂。
实用新型内容
本实用新型目的是要提供一种风冷燃料电池，结构小巧，改善了进气湿度和温度。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供了一种风冷燃料电池，它包括阳极、阴极、设置在所述阳极与所述阴极之间的电池堆、供氢组件以及风冷组件，所述供氢组件包括连接在阳极上的供料管和出料管，所述风冷组件包括设置在电池堆一侧的风扇，风冷燃料电池还包括连接在所述出料管上的循环泵，所述循环泵从所述出料管引入反应后剩余的氢气以及反应产生的凝水并泵入所述供料管。
优化地，所述循环泵为隔膜泵或引射泵。
优化地，所述供氢组件还包括从上游到下游依次设置在所述供料管上的减压阀、电磁阀以及压力传感器。
进一步地，所述循环泵的出料口连接在所述电磁阀和所述压力传感器之间。
优化地，所述出料管上还设置有排水阀。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型的风冷燃料电池，由于设置了循环泵，循环泵引入反应后剩余的氢气和反应产生的凝水进入供料管，电池堆中反应会产热，因此反应后剩余的氢气和凝水带有一定的热量可以在供料管中释放，对燃料中氢气进行加热；且循环泵将反应后的凝水泵入供料管中对燃料中氢气进行加湿；因此，通过循环泵同时对燃料中氢气进行了加热和加湿，没有单独设置加温和加湿装置，使得整个装置小巧。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本实用新型优选实施例风冷燃料电池的结构示意图；
其中，附图标记说明如下：
1、阳极；
2、阴极；
3、电池堆；
4、供氢组件；41、供料管；42、出料管；43、减压阀；44、电磁阀；45、压力传感器；46、排水阀；47、循环泵；
5、风冷组件；51、风扇。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1是根据本实用新型优选实施例风冷燃料电池的结构示意图。
风冷燃料电池一般性地可包括阳极1、阴极2、电池堆3、供氢组件4以及风冷组件5。
其中阳极1、阴极2以及电池堆3提供反应场所；供氢组件4提供燃料，主要是氢气；风冷组件5用于带走反应产生的热量，使反应持续顺利进行。
电池堆3设置在阳极1和阴极2之间。供氢组件4连接在阳极1上，风冷组件5设置在电池堆3一侧。
供氢组件4包括连接在阳极1上的供料管41和出料管42，从供料管41供给氢气，从出料管42排出反应剩余的氢气以及反应生成的凝水。
优选在供料管41上从上游到下游依次设置有减压阀43、电磁阀44以及压力传感器45。其中，减压阀43用于对氢气进行降压，氢气通常高压压缩储存在容器罐中，释放后需要降压。其中，电磁阀44用于控制供料管41的通闭。其中，压力传感器45用于检测供料管41中氢气的压力是否在合理范围。
在出料管42上还设置有排水阀46用于需要时排除反应产生的过多凝水。
风冷组件5包括设置在电池堆3一侧的两个风扇51，用于对电池堆3的反应进行风冷降温。不仅提供了一定量的氧气，而且带走了反应产生的热量，使得反应能够持续进行。风扇51数量和功率可以根据需要设定。
循环泵47为隔膜泵或引射泵，设置在出料管42上。循环泵47从出料管42引入电池堆3中反应后剩余的氢气以及反应后产生的凝水并泵入供料管41中。泵入供料管41中的凝水可以对氢气进行加湿。电池堆3中反应会产生热量，因此反应后剩余的氢气以及产生的凝水会带有热量，因此，经过循环泵47被泵入供料管41中的氢气以及凝水对供料管41内原有的氢气进行了加热。并且，由于反应剩余的氢气被重新利用，不仅利于环保，而且节约了生产成本。供料管41中的氢气经过加湿、加温后，进入反应堆3能够更好地反应。
循环泵47的出料口连接在电磁阀44和压力传感器45之间，使得混合后的氢气再次被压力传感器45测压，提高了安全性。
燃料电池的运行温度较低，一般为60℃以下。环境温度一般不超过45℃，通常状况下为35℃环境温度，湿度30~95%。对于极端天气下，比如炎热的夏天，局部环境温度超过45℃时，燃料电池不能正常工作，风冷是一种冷却方式，能够带走反应产生的热量。在风冷燃料电池中，需要提高燃料氢气的温度高于室温，即需要对氢气进行加热，而且也需要对氢气进行加湿。本实施例中，通过循环泵47的作用，利用于反应剩余的氢气和反应产生的凝水对燃料氢气进行加热、加湿，无需设置额外的加温、加湿装置，使得燃料电池的工作温度明显增加，燃料电池运行的环境温度也明显提高5~15℃，使得燃料电池更好地运行。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种风冷燃料电池，其特征在于：它包括阳极（1）、阴极（2）、设置在所述阳极（1）与所述阴极（2）之间的电池堆（3）、供氢组件（4）以及风冷组件（5），所述供氢组件（4）包括连接在阳极（1）上的供料管（41）和出料管（42），所述风冷组件（5）包括设置在电池堆（3）一侧的风扇（51），风冷燃料电池还包括连接在所述出料管（42）上的循环泵（47），所述循环泵（47）从所述出料管（42）引入反应后剩余的氢气以及反应产生的凝水并泵入所述供料管（41）。
2.根据权利要求1所述的风冷燃料电池，其特征在于：所述循环泵（47）为隔膜泵或引射泵。
3.根据权利要求1所述的风冷燃料电池，其特征在于：所述供氢组件（4）还包括从上游到下游依次设置在所述供料管（41）上的减压阀（43）、电磁阀（44）以及压力传感器（45）。
4.根据权利要求3所述的风冷燃料电池，其特征在于：所述循环泵（47）的出料口连接在所述电磁阀（44）和所述压力传感器（45）之间。
5.根据权利要求1所述的风冷燃料电池，其特征在于：所述出料管（42）上还设置有排水阀（46）。
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|---|---|---|---|---|
| CN111584899A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-25 | 广东国鸿氢能科技有限公司 | 一种风冷燃料电池电堆的控制系统 |
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