一种带集成加热功能的燃料电池供氢系统的制作方法

本实用新型属于燃料电池领域，尤其涉及一种带集成加热功能的燃料电池供氢系统。

背景技术：

燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为直流电能的发电装置。其工作原理是通过电化学反应把物质的化学能转化为电能，并且燃料电池进行化学反应所需的物质是由外部不断补充的，只要供应燃料，就能源源不断地输出电能和热能。简而言之，燃料电池就是能量转换装置。

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)是以氢气为燃料，以氧气为氧化剂的电化学发电装置。由于环境友好性和能量转换效率高等优点，被认为时最清洁和高效的新能源发电装置，被广泛应用在汽车上。

质子交换膜燃料电池阳极的氢气于阴极的空气在电堆之内反应后在阴极侧产生水，同时会有部分水蒸汽通过质子交换膜运动到阳极从而导致排出的氢中含有水分。

质子交换膜燃料电池系统的阳极需要供给氢气，在系统的排氢管路中由于温度的降低导致氢气中的水蒸汽遇冷液化成水，从而水因为温度低而结冰，这样会导致氢气管路的堵塞，影响燃料电池系统的正常使用，甚至可能导致危险的发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种带集成加热功能的燃料电池供氢系统，解决燃料电池供氢系统的冷冻堵塞问题，提高燃料电池工作的稳定性和安全性。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种带集成加热功能的燃料电池供氢系统，包括燃料电池和绝热箱，绝热箱内设有与燃料电池相连的供氢装置，绝热箱内还设置有安装在供氢装置下方的加热板；

所述供氢装置包括引射器、水分离器、排氢阀、排水阀，引射器输出端与燃料电池输入端连通，燃料电池输出端连接有水分离器，水分离器输出端分别与排氢阀输入端、排水阀输入端相连通，排氢阀输入端同时与引射器输出端相连通；

所述排氢阀上设置有温度传感器；

所述绝热箱顶部设置有均布有排氢孔；

所述加热板中间均布有若干加热丝，引射器、水分离器、排氢阀、排水阀均与加热板上表面接触相连。

进一步地，所述引射器与燃料电池之间旁接有水泵，水泵输入端与水分离器输出端相连通。

进一步地，所述引射器输入端通过氢气共轨装置与氢气源相连通，氢气共轨装置用于向引射器稳定精准的输入氢气。

进一步地，若干加热丝呈纵横交错的网格状结构，且相互平行的相邻两个加热丝之间的间距为加热丝直径的一至三倍。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型能够改善零度以下低温环境中燃料电池系统启动中氢气供给问题，保证了燃料电池系统在零下低温状况下系统的正常工作，防止了氢气供应系统中因为水气凝结堵塞管路，提高系统的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的局部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。

如图1和图2所示的一种带集成加热功能的燃料电池供氢系统，包括燃料电池9和绝热箱1，绝热箱1内设有与燃料电池9相连的供氢装置，绝热箱1内还设置有安装在供氢装置下方的加热板10。

供氢装置包括引射器3、水分离器8、排氢阀4、排水阀6，引射器3输出端与燃料电池9输入端连通，燃料电池9输出端连接有水分离器8，水分离器8输出端分别与排氢阀4输入端、排水阀6输入端相连通，排氢阀4输入端同时与引射器3输出端相连通。

排氢阀4上设置有温度传感器5，用于监测燃料电池供氢系统绝热箱1内的温度，当温度传感器5的温度过低时，启动加热板10对绝热箱1内的供氢装置进行加热，保证各装置以及供氢管路不会冻结堵塞，供给到电堆的氢气足够电堆正常工作；绝热箱1顶部设置有均布有排氢孔11，利于绝热箱中氢气的排出，保证系统的安全性；加热板10中间均布有若干加热丝101，若干加热丝101呈纵横交错的网格状结构，且相互平行的相邻两个加热丝101之间的间距为加热丝101直径的一至三倍，引射器3、水分离器8、排氢阀4、排水阀6均与加热板10上表面接触相连，加热板10放在绝热箱1的底部，对绝热箱1中易于结冰冷冻的部件及时加热，保证供氢系统的正常工作；引射器3与燃料电池9之间旁接有水泵7，水泵7输入端与水分离器8输出端相连通；引射器3输入端通过氢气共轨装置2与氢气源相连通，氢气共轨装置2用于向引射器3稳定精准的输入氢气。

本实用新型能够改善零度以下低温环境中燃料电池系统启动中氢气供给问题，保证了燃料电池系统在零下低温状况下系统的正常工作，防止了氢气供应系统中因为水气凝结堵塞管路，提高系统的可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。