燃料电池加热装置和加热方法、燃料电池设备的制造方法_2

文档序号:8262844阅读:来源:国知局
料电池堆的外部;以及辅助燃料供给部,其将外部的辅助燃料供给到所述出口集合管部的内部,使得辅助燃料在所述出口集合管部内燃烧并且对所述出口集合管部和与其邻接的燃料电池堆进行加热,所述加热方法包括:
[0034]感测各燃料电池堆的温度的I次温度感测步骤;判断通过所述I次温度感测步骤感测到的温度是否包括在正常范围内的I次判断步骤;在通过所述I次判断步骤判断出温度超出正常范围的情况下,通过所述辅助燃料供给部向出口集合管部供给辅助燃料以加热出口集合管部的加热步骤;感测经过所述加热步骤的燃料电池堆的温度的2次温度感测步骤;判断通过所述2次温度感测步骤感测到的燃料电池堆的温度是否进入正常范围内的2次判断步骤;以及在通过所述2次判断步骤感测到的温度处于正常范围内的情况下,控制所述辅助燃料供给部以切断辅助燃料的供给的辅助燃料切断步骤。
[0035]同时,在所述出口集合管部的内部形成有:阴极输出部,其接收从所述燃料电池堆内的阴极处排出的排出物并使其通过;以及阳极输出部,其通过隔离壁与所述阴极输出部相隔离,并且接收从所述燃料电池堆内的阳极处排出的排出物并使其通过,所述辅助燃料供给部包括:辅助燃料管道,其接收供给到所述燃料电池堆的燃料中的一部分,以将其使用为辅助燃料并引导至所述出口集合管部的阴极输出部内部;以及流量调节部,其设置于所述辅助燃料管道,并调节通过所述辅助燃料管道的辅助燃料的流量。所述加热步骤是通过流量调节部来将辅助燃料供给到阴极输出部内的步骤。
[0036]此外,所述辅助燃料切断步骤是切断流量调节部来中断供给到阴极输出部的辅助燃料的流动的步骤。
[0037]此外,为了实现上述目的的本发明的燃料电池系统,包括:发电部,其包括相互隔离布置的多个燃料电池堆;出口集合管部,其紧贴设置于各所述燃料电池堆的外部,并且接收从所述燃料电池堆排出的排出物以将其引导至所述燃料电池堆的外部;入口集合管部,其通过燃料供给管道和空气供给管道来将从外部供给的燃料和空气供给到所述燃料电池堆的内部,并且位于所述出口集合管部的相对侧,所述燃料电池堆夹在所述入口集合管部与所述出口集合管部之间;以及辅助燃料供给部,其在工作状态下的燃料电池堆的温度下降时,对相应燃料电池堆进行加热,以将燃料电池堆的温度维持在正常范围内,并且其将外部的辅助燃料供给到所述出口集合管部的内部,使得辅助燃料在所述出口集合管部内燃烧并且对所述出口集合管部和与其邻接的燃料电池堆进行加热。
[0038]同时,在所述出口集合管部的内部形成有:阴极输出部,其接收从所述燃料电池堆内的阴极处排出的排出物并使其通过;以及阳极输出部,其通过隔离壁与所述阴极输出部相隔离,并且接收从所述燃料电池堆内的阳极处排出的排出物并使其通过。
[0039]此外,所述辅助燃料供给部包括:辅助燃料管道,其接收供给到所述燃料电池堆的燃料中的一部分,以将其使用为辅助燃料并引导至所述出口集合管部的阴极输出部内部;以及流量调节部,其设置于所述辅助燃料管道,并调节通过所述辅助燃料管道的辅助燃料的流量。
[0040]此外,在所述阴极输出部的内部设置有燃烧诱导部,其诱导进入到所述阴极输出部中的辅助燃料的燃烧。
[0041]同时,在所述燃料电池系统中,还包括用于控制所述流量调节部的控制部,在所述燃料电池堆中设置有用于感测燃料电池堆的温度的传感器,并且所述控制部基于从所述传感器接收到的燃料电池堆的温度信息,来控制所述流量调节部,以调节辅助燃料的供给量。
[0042]此外,在所述阴极输出部中固定有燃烧气体排出管道,其用于将从所述阴极输出部内产生的辅助燃料的燃烧气体排出到外部。
[0043]此外,在所述燃料气体排出管道与所述空气供给管道之间还设置有热交换器,其用于将所述燃料气体排出管道的热传递到所述空气供给管道。
[0044]同时,在所述阳极输出部中固定有回收管道,其接收通过所述阴极输出部排出到所述出口集合管部的外部的排出物并将其引导,并且在所述回收管道与所述燃料供给管道之间还设置有热交换器。
[0045]通过参照附图描述的以下详细说明,本发明的特征和优点将变得更加明显。
[0046]在此之前,应当理解的是,本说明书和权利要求书中所使用的术语或词语应当以一般含义来解释,而不应以词典中含义来解释,并且在基于发明人为了以最佳方法说明自己的发明而可以确切地定义术语的概念的原则下,所述术语或词语应当解释为符合本发明技术思想的含义和概念。
[0047][有益效果]
[0048]在本发明的如上构造的燃料电池设备中,各个堆相互隔离布置从而不形成堆之间的热传递,因此各堆彼此不受影响,特别地将入口集合管部和出口集合管部介于堆与堆之间,使得以出口集合管部作为加热源来个别地对堆进行加热,从而不存在基于堆温度降低的问题,整体发电效率维持为最大。
【附图说明】
[0049]图1是为了说明现有技术中燃料电池堆的问题而图示的示意图。
[0050]图2是用于说明根据本发明实施例的燃料电池系统的整体构造和燃料电池堆个别加热装置的操作原理的结构图。
[0051]图3是更具体地示出图2所示的燃料电池系统中的加热装置的示意图。
[0052]图4是整理示出根据本发明实施例的燃料电池堆个别加热方法的流程图。
【具体实施方式】
[0053]根据以下与附图相关联的详细说明和优选实施例,本发明的目的、特定优点和新颖特征将变得更加明显。
[0054]要注意的是,关于对每个附图的构成要素附加参考编号,相同的构成要素在示出的不同附图中具有相同的编号。
[0055]此外,使用的“第一”、“第二”、“一侧”、“另一侧”等术语是为了将一个构成要素区别于另一个构成要素,而不是为了将构成要素限制于所述术语。
[0056]下文中,在说明本发明时将省略那些使本发明的要点不必要地模糊的相关公知技术。
[0057]下文中,将参照附图来详细描述本发明的优选实施例。
[0058]图2是用于说明根据本发明实施例的燃料电池系统31的整体构造和燃料电池堆个别加热装置的操作原理的结构图,图3是更具体地示出图2所示的燃料电池系统31中的加热装置的示意图。
[0059]如图所示,根据本实施例的燃料电池系统31包括:发电部51,其包括相互隔离并上下布置的多个堆53 ;入口集合管部55,其紧贴设置于所述各堆53的上部;出口集合管部57,其紧贴设置于各堆53的下部;以及个别加热装置,其在工作状态下的堆的温度下降时对相应堆进行加热,以将堆的温度维持在正常范围内。
[0060]所述个别加热装置包括辅助燃料供给部,其将外部的辅助燃料供给到任意出口集合管部57的内部,使得辅助燃料在出口集合管部57中燃烧,并对出口集合管部57和与其邻接的堆53进行加热。
[0061]构成所述发电部51的堆53以η个上下隔离布置。此外,在各堆53内部设置有叠层状态的单位单元。所述堆53本身与一般堆相同。
[0062]本实施例的燃料电池系统31基本上具有如下特征:各个堆53相互隔离布置,出口集合管部57和入口集合管部55介于各堆53之间。
[0063]如上所述,堆53相互隔离,因此不会形成堆53之间的热传递。此外,所述出口集合管部57和入口集合管部55以相互结合的状态来机械地固定各堆53,尤其出口集合管部57被从外部供给的辅助燃料加热,以对位于其上部的堆53进行加热。
[0064]所述各入口集合管部55与燃料供给管道33的端部和空气供给管道47的端部相连接。由此,通过所述燃料供给管道33供给的燃料以经过了重整器45的状态来经由入口集合管部55供给到堆53内的燃
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