用于燃料电池的启动系统的制作方法

文档序号:22504450发布日期:2020-10-13 09:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于燃料电池的启动系统,其特征在于,包括:

一个控制模块;

至少一个环境温度传感器,其中该环境温度传感被设置与该控制模块可通电地相连接,以使该控制模块能够自该环境温度传感器接收其生成的温度数据,其中该控制模块被设置能够根据一个环境温度检测指令,控制该环境温度传感器检测该燃料电池所处环境的温度;

至少一个被设置在该燃料电池的流场板之间的加热通道,其中该加热通道具有一个第一开口和一个第二开口;

至少一个第一管路,其中该第一管路的两端分别与该加热通道的该第一开口和该第二开口相连通,从而使该第一管路和该加热通道形成一个允许一第一热传递介质流动在其内的热交换通路;

一个被设置在该热交换通路的流体泵,其中该控制模块与该流体泵可通电地相连接,且该控制模块被设置能够在该环境温度传感器检测到的环境温度低于一预设环境温度时,控制该流体泵转动,从而驱动该第一热传递介质在该热交换通路内循环流动;和

至少一个加热器,其中该加热器具有一个加热腔,其中该加热腔被设置围绕该第一管路,以使流动在该加热腔内的第二热传递介质能够与流动在该热交换通路的该第一热传递介质发生热交换,其中该第一热传递介质的温度小于该第二热传递介质的温度。

2.根据权利要求1所述的启动系统,其特征在于,该第一热传递介质的熔点不大于0℃,该第二热传递介质为空气。

3.根据权利要求1所述的启动系统,其特征在于,该控制模块被设置能够在流经该第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该第二开口的该第一热传递介质的温度t2的差值不大于一启动温度差值时,提供一个燃料电池启动信号。

4.根据权利要求2所述的启动系统,其特征在于,该控制模块被设置能够在流经该燃料电池的该加热器的排出口的该第二热传递介质的温度不小于一启动排气温度值t排时,提供一个燃料电池启动信号。

5.根据权利要求1所述的启动系统,其特征在于,该第一热传递介质和该第二热传递介质异向流动。

6.根据权利要求4所述的启动系统,其特征在于,该第一热传递介质和该第二热传递介质异向流动。

7.根据权利要求2所述的启动系统,其特征在于,进一步包括一个与该控制模块可通电地相连接的空压机,其中该控制模块与该空压机可通电地相连接,且该控制模块被设置能够在该环境温度传感器检测到的环境温度低于该预设环境温度时,控制该空压机压缩空气,并通过一个第二管路向该加热腔供应被压缩升温的空气。

8.根据权利要求6所述的启动系统,其特征在于,进一步包括一个与该控制模块可通电地相连接的空压机,其中该控制模块与该空压机可通电地相连接,且该控制模块被设置能够在该环境温度传感器检测到的环境温度低于该预设环境温度时,控制该空压机压缩空气,并通过一个第二管路向该加热腔供应被压缩升温的空气。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的启动系统,其特征在于,该控制模块被设置能够在流经该第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该第二开口的该第一热传递介质的温度t2的差值大于一个加热温度差值时,控制提高该流体泵的转速。

10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的启动系统,其特征在于,该控制模块被设置能够在流经该第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该第二开口的该第一热传递介质的温度t2的差值大于一个加热温度差值时,控制提高流动在该加热器的该加热腔内的该第二热传递介质的流速。

11.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的启动系统,其特征在于,进一步包括一个用于控制向该燃料电池供应氢气的氢气控制阀和一个用于控制向该燃料电池供应空气的空气控制阀,其中该控制模块与该氢气控制阀和该空气控制阀可通电地相连接,其中该控制模块被设置能够在流经该第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该第二开口的该第一热传递介质的温度t2的差值不大于一启动温度差值时,打开该氢气控制阀和该空气控制阀,以向该燃料电池供应氢气和空气。

12.根据权利要求11所述的启动系统,其特征在于,该启动温度差值的大小为0℃~15℃。

13.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的启动系统,其特征在于,进一步包括一个用于控制向该燃料电池供应氢气的氢气控制阀和一个用于控制向该燃料电池供应空气的空气控制阀,其中该控制模块与该氢气控制阀和该空气控制阀可通电地相连接,其中该控制模块被设置能够在流经该燃料电池的该加热器的排出口的第二热传递介质的温度不小于一启动排气温度值t排时,打开该氢气控制阀和该空气控制阀,以向该燃料电池供应氢气和空气。

14.一种用于燃料电池的启动方法,其特征在于,包括以下步骤:

(a)检测该燃料电池所处环境的温度;和

(b)如果该燃料电池所处环境的温度低于一预设环境温度,则驱动一第一热传递介质在一热交换通路内向一个第一预设方向流动,和驱动一第二热传递介质在一加热腔内向一个第二预设方向流动,其中该加热腔被设置围绕该热交换通路,该热交换通路形成一个被设置在该燃料电池的流场板之间的加热通道,其中该第一热传递介质的温度小于该第二热传递介质的温度。

15.根据权利要求14所述的启动方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:

(c)进一步检测流经该热交换通路的该加热通道的第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该加热通道的第二开口的该第一热传递介质的温度t2;和

(d)如果该温度t1和该温度t2的差值大于一个加热温度差值,则提高流动在该热交换通路内的该第一热传递介质的流速。

16.根据权利要求14所述的启动方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:

(c)进一步检测流经该热交换通路的该加热通道的第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该加热通道的第二开口的该第一热传递介质的温度t2;和

(f)如果该温度t1和该温度t2的差值大于一个加热温度差值,则提高流动在该加热腔内的该第二热传递介质的流速。

17.根据权利要求14所述的启动方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:

(c)进一步检测流经该热交换通路的该加热通道的第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该加热通道的第二开口的该第一热传递介质的温度t2;和

(g)如果该温度t1和该温度t2的差值大于一个加热温度差值,则提高流动在该加热腔内的该第二热传递介质的温度。

18.根据权利要求14所述的启动方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:

(c)进一步检测流经该热交换通路的该加热通道的第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该加热通道的第二开口的该第一热传递介质的温度t2;和

(h)如果该温度t1和该温度t2的差值不大于一启动温度差值,则控制停止该第二热传递介质在该加热腔内的流动和向该燃料电池供应氢气和空气。

19.根据权利要求14所述的启动方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:

(m)进一步检测流经该燃料电池的加热器的排出口的第二热传递介质的温度;和

(n)如果流经该第二热传递介质的排出口的第二热传递介质的温度t不小于一启动排气温度值t排时,则控制停止该第二热传递介质在该加热腔内的流动和向该燃料电池供应氢气和空气。

20.根据权利要求14、15、16、17、18或19所述的启动方法,其特征在于,该第一热传递介质的熔点不大于0℃,该第二热传递介质为空气。

21.一种用于燃料电池的启动系统,其特征在于,包括:

一个控制模块;

至少一个环境温度传感器,其中该环境温度传感被设置与该控制模块可通电地相连接,以使该控制模块能够自该环境温度传感器接收其生成的温度数据,其中该控制模块被设置能够在接收到一个温度检测指令时,控制该环境温度传感器检测该燃料电池所处环境的温度;

至少一个被设置在该燃料电池的流场板之间的加热通道,其中该加热通道具有一个第一开口和一个第二开口;

至少一个第一管路,其中该第一管路的两端分别与该加热通道的该第一开口和该第二开口相连通,从而使该第一管路和该加热通道形成一个允许一第一热传递介质流动在其内的热交换通路;

一个被设置在该热交换通路的流体泵,其中该控制模块与该流体泵可通电地相连接,且该控制模块被设置能够在该环境温度传感器检测到的环境温度低于一预设环境温度时,控制该流体泵转动,从而驱动该第一热传递介质在该热交换通路内循环流动;和

至少一个与该控制模块可通电地相连接的加热器,其中该加热器被设置在该第一管路,其中该控制模块被进一步设置能够在环境温度低于一预设环境温度时,控制该流体泵转动和控制该加热器运行,以加热流动在该热交换通路的该第一热传递介质。

22.根据权利要求21所述的启动系统,其特征在于,该第一热传递介质的熔点不大于0℃。

23.根据权利要求21所述的启动系统,其特征在于,该控制模块被设置能够在流经该第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该第二开口的该第一热传递介质的温度t2的差值大于一个加热温度差值时,控制提高该流体泵的转速。

24.根据权利要求21所述的启动系统,其特征在于,该控制模块被设置能够在流经该第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该第二开口的该第一热传递介质的温度t2的差值大于一个加热温度差值时,控制提高该加热器的输出功率。

25.根据权利要求21所述的启动系统,其特征在于,该控制模块被设置能够在流经该第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该第二开口的该第一热传递介质的温度t2的差值不大于一启动温度差值时,提供一个燃料电池启动信号。

26.根据权利要求21所述的启动系统,其特征在于,进一步包括一个用于控制向该燃料电池供应氢气的氢气控制阀和一个用于控制向该燃料电池供应空气的空气控制阀,其中该控制模块与该氢气控制阀和该空气控制阀可通电地相连接,其中该控制模块被设置能够在流经该第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该第二开口的该第一热传递介质的温度t2的差值不大于一启动温度差值时,打开该氢气控制阀和该空气控制阀,以向该燃料电池供应氢气和空气。

27.根据权利要求26所述的启动系统,其特征在于,该启动温度差值的大小为0℃~15℃。

28.一种用于燃料电池的启动方法,其特征在于,包括以下步骤:

(a)检测该燃料电池所处环境的温度;和

(b)如果该燃料电池所处环境的温度低于一预设环境温度,则驱动一第一热传递介质在一热交换通路内向一个第一预设方向流动,和控制一加热器启动运行,以加热流动在该热交换通路的该第一热传递介质,其中该加热器被设置围绕该热交换通路,其中该热交换通路形成一个被设置在该燃料电池的流场板之间的加热通道。

29.根据权利要求28所述的启动方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:

(c)进一步检测流经该热交换通路的该加热通道的第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该加热通道的第二开口的该第一热传递介质的温度t2;和

(d)如果该温度t1和该温度t2的差值大于一个加热温度差值,则提高流动在该热交换通路内的该第一热传递介质的流速。

30.根据权利要求28所述的启动方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:

(c)进一步检测流经该热交换通路的该加热通道的第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该加热通道的第二开口的该第一热传递介质的温度t2;和

(f)如果该温度t1和该温度t2的差值大于一个加热温度差值,则提高该加热器的输出功率。

31.根据权利要求28所述的启动方法,其特征在于,进一步包括以下步骤:

(c)进一步检测流经该热交换通路的该加热通道的第一开口的该第一热传递介质的温度t1和流经该加热通道的第二开口的该第一热传递介质的温度t2;和

(h)如果该温度t1和该温度t2的差值不大于一启动温度差值,则控制停止该加热器对该热交换通路内的该第一热传递介质的加热和向该燃料电池供应氢气和空气。

32.根据权利要求28、29、30或31所述的启动方法,其特征在于,该第一热传递介质的熔点不大于0℃。


技术总结
本发明提供一种用于燃料电池的启动系统,其中本发明用于燃料电池的启动系统能够在该燃料电池运行前,检测其所处环境的温度,和在环境温度过低时,对燃料电池的燃料电池堆加热,以使其能够在低温环境下也能够顺利启动运行。

技术研发人员:王安;陈宏;严启刚;李骁
受保护的技术使用者:武汉众宇动力系统科技有限公司
技术研发日:2019.04.02
技术公布日:2020.10.13
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