一种燃料电池低温保护装置的制作方法

本实用新型涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池低温保护装置。

背景技术：

燃料电池作为一种高效、环境友好的发电装置，在基站电源、中小型电站、电动车、备用电源、便携电源等方面，具有广阔的应用前景。

温度是燃料电池系统能否达到最佳性能工作的必备参数，燃料电池电堆的内部温度决定了电堆的运行工作状态，一般而言，电堆温度在60-70℃时运行状态最佳，可以达到额定功率。基于燃料电池反应原理特性，燃料电池系统停止工作后，电堆流场内会有残留的反应生成物水，当环境温度足够低时，致使电堆内水分结冰固化，对电堆造成物理损坏，且在内部低温状态下，电堆很难达到额定功率，温度过低，燃料电池系统热机时间过长，所以，在低温环境，燃料电池系统处于停机状态时，需对电堆进行保温。为了使燃料电池系统适应低温环境，通常在该系统中加入加热器，使进入电堆的冷却液具有合适的温度，以避免低温对电堆造成物理损坏以及便于缩短燃料电池系统热机时间。

现有加热器采用不锈钢壳体构成管路、管路内布置加热管进行加热的结构，外接220V市电对冷却液进行加热，冷却液流经电堆从而达到保温的作用，同时采用温控开关进行温度控制。

现有技术中不锈钢壳体采用多段钢管焊接，工艺复杂，对焊接质量要求高，批量生产成本高；外形结构不规整，所需安装空间大，不便结构设计布局。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本实用新型的壳体采用多边形管状结构，结构简单，外形规整，便于安装和批量生产。加热源采用加热板对加热器壳体进行加热，通过加热器壳体热传递对管内冷却液进行加热。

本装置应用场合主要由五个部分组成，一是被保护装置-燃料电池电堆，二是冷却液流动动力源-水泵，三是加热器，四是冷却液循环管路，五是冷却液。

本实用新型为一种燃料电池低温保护装置，包括加热器壳体、冷却液输入端接口、冷却液输出端接口、温控开关、加热板、圆形空腔壁、第一空腔、第二空腔，所述第一空腔为圆形空腔，所述加热器壳体采用多边形管状结构。

进一步地，其中所述的多边形管状结构采用型材加工而成。

进一步地，其中所述温控开关分为温控开关A和温控开关B，温控开关A和温控开关B串联，温控开关A用于控制加热板电源的开合，温控开关B起一个备用和保险的作用。

进一步地，当加热器壳体温度达到60℃时，温控开关A断开，当加热器壳体温度降至40℃时，温控开关A闭合,温控开关B当加热器壳体达到70℃时断开。

进一步地，所述多边形管状结构为六边形管状结构。

进一步地，所述圆形空腔壁与加热器壳体形成所述第二空腔，所述第二空腔中放置加热板，所述第二空腔用导热胶填充并将加热板固定在第二空腔中。

进一步地，所述多边形管状结构的每边呈大致“[”形状，所述圆形空腔壁与加热器壳体形成的第二空腔为多个方形空腔，所述多个方形空腔中放置加热板，所述多个方形空腔用导热胶填充并将加热板固定在方形空腔中。

进一步地，所述加热板是贴片式电阻。

本实用新型采用多边形管状结构，可采用型材加工，方便批量化生产和降低生产成本，结构规整简单，便于布局设计和安装。采用加热板安装在矩形空腔中，用导热胶填充，加热器功率可根据实际需求调整加热板安装或者接入数量，通用性和适用性强。采用串联的两个温控开关，温控开关A将温度维持在一定温度区间内，从而对电堆起到一个保温作用，防止电堆内残留水分结冰，温控开关B起到备用和保险的作用。

附图说明

图1为本实用新型的应用场合示意图。

图2为本实用新型的整体结构图。

图3为本实用新型的侧面视图。

1.加热器壳体、2.冷却液输入端接口、3.冷却液输出端接口、4.温控开关A、 5.温控开关B、6.加热板、7.第一空腔、8.第二空腔。

具体实施方式

如图1所示，本装置应用场合主要由五个部分组成，一是被保护装置-燃料电池电堆，二是冷却液流动动力源-水泵，三是加热器，四是冷却液循环管路，五是冷却液，该装置启用时需提供AC380市电。

如图2和3所示，燃料电池低温保护装置包括加热器壳体1、冷却液输入端接口2、冷却液输出端接口3、温控开关A4、温控开关B5、加热板6、圆形空腔壁、第一空腔7和第二空腔8。

本实用新型加热器壳体1采用多边形管状结构，本案例为六边形，圆形空腔壁与加热器壳体形成多个方形空腔，方形空腔中放置加热板，方形空腔用导热胶填充并将加热板固定在方形空腔中。

在靠近冷却液输出端布置有温控开关A和B，两个温控开关串联使用，温控开关A用于控制加热板电源的开合，温控开关B起一个备用和保险的作用；加热器输入输出端通过硅胶软管与冷却管路进行连接。

当环境温度过低时，人为提供AC380V市电，通过燃料电池控制系统启动水泵，并控制冷却液低速循环流动，启动加热器供电，加热器开始工作，冷却液温度上升，当加热器壳体温度达到60℃时，温控开关A断开，加热器停止工作，当壳体温度降至40℃左右，温控开关A闭合，加热器重新开始工作，如此往复循环，使冷却液温度保持在一定温度区间，从而对电堆起一个保温作用，防止电堆内残留水分结冰。当温控开关A失效且在加热器壳体达到70℃时温控开关B断开，起到备用和保险的作用，当加热器壳体温度降至50℃时，温控开关B闭合。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。