CN218957783U - 一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于直接甲醇燃料电池缓冲罐，包括：罐体，罐体内部固定在罐体上表面的液位传感装置，以及连接液位传感装置和罐体底部的检测线；液位传感装置与检测线电连接；所述液位传感装置包括互相电导通的固定楞，环状检测楞和垂直检测楞；所述固定楞一端固定在罐体上表面，另一端与环状检测楞连接，使环状检测楞平面与罐体上表面平行，且中心位置与罐体上表面中心位置垂直方向重合；环状检测楞与垂直检测楞连接，使垂直检测楞与罐体上表面相垂直其实现了在不同方向放置的情况下可检测缓冲罐的液位，从而使燃料电池系统在不同方向上的稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型属于直接甲醇燃料电池领域，尤其是一种燃料缓冲罐。
背景技术
直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种将燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的一种化学电源，它不同于二次电池的能量存储机制，是一种能量转化装置。
在DMFC工作过程中，燃料(甲醇水溶液)沿阳极极板的流场通道，经扩散层进入催化层，在阳极电催化剂的作用下发生电化学氧化反应，生成CO2、质子和电子，质子通过电解质膜传递至阴极区，电子通过外电路做功进入阴极区，与到达阴极催化层的氧气在电催化剂的作用下发生电化学还原反应生成水。在阳极电极和阴极电极之间发生的电化学反应的反应方程式描述如下：
阳极电极：CH3OH+H2O→CO2+6H++6e-
阴极电极：3/2O2+6H++6e-→3H2O
总方程式：CH3OH+3/2O2→CO2+3H2O
DMFC系统通常采用纯甲醇进料，但纯甲醇进料浓度过高会造成甲醇渗透严重，从而导致电池性能下降，不利于系统的稳定运行和系统效率的提高。为解决这一问题，纯甲醇会先在系统中的缓冲罐中进行稀释，随后进入阳极反应，反应后的低浓度甲醇溶液仍会回到缓冲罐中，进行甲醇补充。由于阳极反应会消耗部分水，所以需要对DMFC阴极反应生成的水进行回收并用于稀释阳极的纯甲醇溶液。而为了精准控制系统去阴极的水进行回收，就需要即时监控缓冲罐中的液位。
DMFC作为便携式移动电源的一种，需要满足系统于特殊下的稳定运行，因此缓冲罐中的液位检测需要一定的弱方向敏感性。而常用的电容液位检测技术不能实时检测缓冲溶液罐内的溶液变化，而且当缓冲罐的放置方向发生变化时，电容液位检测方法就不能有效检测液位高度。为解决现有技术的不足，需开发一种用于直接甲醇燃料电池系统的弱方向敏感缓冲罐。
实用新型内容
本实用新型提供了一种用于直接甲醇燃料电池缓冲罐，其实现了在不同方向放置的情况下可检测缓冲罐的液位，从而使燃料电池系统在不同方向上的稳定运行。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:
一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐，其特征在于，包括：罐体，罐体内部固定在罐体上表面的液位传感装置，以及连接液位传感装置和罐体底部的检测线；液位传感装置与检测线电连接；所述液位传感装置包括互相电导通的固定楞，环状检测楞和垂直检测楞；所述固定楞一端固定在罐体上表面，另一端与环状检测楞连接，使环状检测楞平面与罐体上表面平行，且中心位置与罐体上表面中心位置垂直方向重合；环状检测楞与垂直检测楞连接，使垂直检测楞与罐体上表面相垂直。
进一步的，所述罐体为立方体，所述环状检测楞为矩形。
进一步的，所述罐体为圆柱体，所述环状检测楞为圆形。
进一步的，所述固定楞，环状检测楞和垂直检测楞为耐腐蚀导电合金。
进一步的，所述固定楞还包裹有绝缘塑料或胶带。
附图说明
图1是缓冲罐示意图，其中(a)为罐体，(b)为液位传感装置。
图2是液位传感装置(b)示意图，
图3是图1的线框图，其中(1)为固定楞，(21)、(22)、(23)、(24)为环状检测楞， (3)为垂直检测楞。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本使用新型做进一步说明。
实施例1：
一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐，包括：形状为立方体的罐体，罐体内部固定在罐体上表面的液位传感装置，以及连接液位传感装置和罐体底部的检测线；液位传感装置与检测线电连接。液位传感装置包括互相电导通的固定楞，形状为矩形的环状检测楞和垂直检测楞；固定楞一端固定在罐体上表面，另一端与环状检测楞连接，使环状检测楞平面与罐体上表面平行，且中心位置与罐体上表面中心位置垂直方向重合；环状检测楞与垂直检测楞连接，使垂直检测楞与罐体上表面相垂直。固定楞，环状检测楞和垂直检测楞为耐腐蚀导电合金，且固定楞还包裹有绝缘胶带。
直立状态下缓冲罐及液位传感装置如图1、图2和图3所示。通过液位传感装置的固定楞将其固定在缓冲罐上壁，同时引出一根检测线，从缓冲罐底部也引出一根检测线，在缓冲罐外部与检测电源相连，构成检测回路。在直立状态下，当缓冲罐中的液位高度到达液位传感装置垂直检测楞的最下端时，整个检测回路就导通了，此时会产生信号，即缓冲罐中的液位已达到设定的高液位，此时不需要对阴极的水进行回收。
如果系统处于环状检测楞的(21)楞与水平面平行的状态，即系统为侧躺的状态，只要液位高度到达(21)楞所处水平面，整个检测回路导通，产生信号。依次类推，可以实现直立状态下及相对于直立状态下前后左右四个面90°倾倒时的液位检测。
实施例2：
一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐，包括：形状为圆柱体的罐体，罐体内部固定在罐体上表面的液位传感装置，以及连接液位传感装置和罐体底部的检测线；液位传感装置与检测线电连接。液位传感装置包括互相电导通的固定楞，形状为圆形的环状检测楞和垂直检测楞；固定楞一端固定在罐体上表面，另一端与环状检测楞连接，使环状检测楞平面与罐体上表面平行，且中心位置与罐体上表面中心位置垂直方向重合；环状检测楞与垂直检测楞连接，使垂直检测楞与罐体上表面相垂直。固定楞，环状检测楞和垂直检测楞为耐腐蚀导电合金，且固定楞还包裹有绝缘胶带。
通过液位传感装置的固定楞将其固定在缓冲罐上壁，同时引出一根检测线，从缓冲罐底部也引出一根检测线，在缓冲罐外部与检测电源相连，构成检测回路。在直立状态下，当缓冲罐中的液位高度到达液位传感装置垂直检测楞的最下端时，整个检测回路就导通了，此时会产生信号，即缓冲罐中的液位已达到设定的高液位，此时不需要对阴极的水进行回收。
如果系统处于圆形环状检测楞与水平面垂直的状态，即系统为侧躺的状态，只要液位高度到达环状检测楞水平方向下切线所处平面，整个检测回路导通，产生信号。因此，可以实现直立状态下及水平躺倒状态下360°的液位检测。
Claims (5)
1.一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐，其特征在于，包括：
罐体，罐体内部固定在罐体上表面的液位传感装置，以及连接液位传感装置检测线和罐体底部的检测线；
液位传感装置检测线上连接电源正极；
罐体底部的检测线连接电阻后再与电源负极或地连接；
所述液位传感装置包括互相电导通的固定楞，环状检测楞和垂直检测楞；所述固定楞一端固定在罐体上表面，另一端与环状检测楞连接，使环状检测楞平面与罐体上表面平行，且中心位置与罐体上表面中心位置垂直方向重合；环状检测楞与垂直检测楞连接，使垂直检测楞与罐体上表面相垂直。
2.根据权利要求1所述的一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐，其特征在于，所述罐体为立方体，所述环状检测楞为矩形。
3.根据权利要求1所述的一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐，其特征在于，所述罐体为圆柱体，所述环状检测楞为圆形。
4.根据权利要求1所述的一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐，其特征在于，所述固定楞，环状检测楞和垂直检测楞为耐腐蚀导电合金。
5.根据权利要求4所述的一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐，其特征在于，所述固定楞还包裹有绝缘塑料或胶带。
Priority Applications (1)
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| CN202122790602.XU CN218957783U (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种直接甲醇燃料电池系统缓冲罐 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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2021
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