CN100527516C - 自启动质子交换膜燃料电池*** - Google Patents
自启动质子交换膜燃料电池*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN100527516C CN100527516C CNB2007100111466A CN200710011146A CN100527516C CN 100527516 C CN100527516 C CN 100527516C CN B2007100111466 A CNB2007100111466 A CN B2007100111466A CN 200710011146 A CN200710011146 A CN 200710011146A CN 100527516 C CN100527516 C CN 100527516C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel cell
- hydrogen
- starting
- fuel battery
- self
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 230000036647 reaction Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
自启动质子交换膜燃料电池***,包括一个主燃料电池***,其特征在于所述的自启动质子交换膜燃料电池***还包括一个自启动小功率燃料电池***,自启动小功率燃料电池***的氢气供给部分串联在所述的主燃料电池的氢气尾排部分,自启动小功率燃料电池***输出的电源与主燃料电池的冷却水部分和空气供给部分的动力装置连接。本发明的积极效果在于:可以提高主燃料电池堆的氢气尾排的排量,有利于阳极排水和维持阳极气体分配均匀,有利于自启动小功率燃料电池***的增湿,可以有效的提高整个质子交换膜燃料电池***的氢气利用率。
Description
技术领域
本发明涉及质子交换膜燃料电池技术领域,尤其涉及自启动质子交换膜燃料电池技术。
背景技术
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有直接把储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能、可以获得高的能量效率,没有环境污染、设计简单,操作噪音低,经济独立等许多优点。因此,可以用在缺少电网基础设施的区域作为发电站、交通运输工具动力源和通讯设备便携电源。
现有技术中,质子交换膜燃料电池,只有小功率的可以自启动,即向燃料电池通入氢气燃料后,燃料电池利用敞开的空气通道存储的空气开始发电,发的电除向外输出外,还同时带动风扇工作,风扇为燃料电池提供氧化剂空气和排出燃料电池反应生成的废热。除此之外,其他封闭体系的燃料电池均需要一个辅助电源,用于启动空气供给***,如空气压缩机和鼓风机等。没有自启动的大功率的质子交换膜燃料电池。另外,现有技术的质子交换膜燃料电池的氢气的尾排排量通常都很低,使阴极扩散到阳极内的水不能随氢气一起排出,从而在阳极流场内累计,易造成水淹电极或使阳极各节电池阻力不均一,使电池性能下降。
发明内容
为解决现有技术中存在的不能自启动和阳极排水不畅问题,本发明提出一种具有自启动功能质子交换膜燃料电池***。本发明的技术解决方案是:自启动质子交换膜燃料电池***,包括一个主燃料电池***,其特征在于所述的自启动质子交换膜燃料电池***还包括一个自启动小功率燃料电池***,自启动小功率燃料电池***的氢气供给部分串联在所述的主燃料电池的氢气尾排部分,自启动小功率燃料电池***输出的电源与主燃料电池的冷却水部分和空气供给部分的动力装置连接。
本发明的积极效果在于:
1、由于主燃料电池堆和自启动小功率燃料电池之间,氢气是串联的,这样主燃料电池堆排出的氢气至少要满足辅助燃料电池堆对氢气的需要,因此,可以提高主燃料电池堆的氢气尾排的排量,有利于阳极排水和维持阳极气体分配均匀。
2、由于主燃料电池堆尾排出来的氢气通常含有一定量的水汽,有利于自启动燃料电池堆的增湿。
3、由于自启动燃料电池堆功率小,氢气尾排少,因此,可以有效的提高整个***的氢气利用率。
本发明的工作流程是:氢气首先进入主燃料电池堆,再进入自启动小功率燃料电池堆,由于自启动小功率燃料电池堆是空气敞开***,通入氢气以后,利用空气流场内的空气,就可以启动,自启动小功率燃料电池堆启动后输出的电源,一路连接自身风扇,启动自身风扇开始工作,另一路连接主燃料电池的空气供给***的风机或压缩机控制***和冷却水泵控制***,启动风机或压缩机,向主燃料电池提供氧化剂空气,从而启动主燃料电池***发电并向外输出电能;启动冷却水泵,对主燃料电池进行冷却。
附图说明
本发明有附图一幅,是本发明的自启动质子交换膜燃料电池***示意图。
附图中,1、主燃料电池堆 2、主燃料电池电源输出端 3、主燃料电池风机 4、氢气源 5、主燃料电池水泵 6、自启动小功率燃料电池电源输出 7、氢气尾排口 8、自启动小功率燃料电池风扇 9、自启动小功率燃料电池 10、空气尾排口
图中表示氢气路-----------表示冷却水路
具体实施方式
如图1所示,主燃料电池堆是一个1KW的质子交换膜燃料电池,自启动燃料电池是一个200W的空气流场敞开的质子交换膜燃料电池。由鼓风机向主燃料电池堆提供空气,小风扇为自启动燃料电池堆提供空气,多余的空气把电池反应放出的热带出电池;氢气首先进入主燃料电池堆,再进入自启动燃料电池堆,间歇尾排;自启动燃料电池发出的电带动主燃料电池堆的空气供给风机和冷却水循环水泵,使主燃料电池堆启动发电,向外输出电能。
主燃料电池堆电极有效工作面积为300cm2,在电流密度为500mA/cm2时,平均单节电压为0.67V,共有10节;输出功率为1kW。自启动燃料电池堆电极有效工作面积为30cm2,在电流密度为300mA/cm2时,平均单节电压为0.62V;共有38节。输出功率200W左右,满足鼓风机和循环水泵以及控制***用电要求。
主燃料电池堆每小时消耗氢气为627L,自启动燃料电池堆每小时消耗氢气为135L,自启动燃料电池堆氢气利用率为97%,尾排氢气量为每小时4L。这样主燃料电池堆的氢气利用率为627/(627+135+4)=82%,***氢气利用率为(627+135)/(627+135+4)=99.5%。因此主燃料电池堆氢室内累计的水完全可以利用尾排带出,保证了主燃料电池堆运行的稳定。同时燃料电池整个***具有非常高的氢气利用率。
Claims (1)
1、自启动质子交换膜燃料电池***,包括一个主燃料电池***,其特征在于所述的自启动质子交换膜燃料电池***还包括一个自启动小功率燃料电池***,自启动小功率燃料电池***的氢气供给部分串联在所述的主燃料电池的氢气尾排部分,自启动小功率燃料电池***输出的电源与主燃料电池的冷却水部分和空气供给部分的动力装置连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2007100111466A CN100527516C (zh) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | 自启动质子交换膜燃料电池*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2007100111466A CN100527516C (zh) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | 自启动质子交换膜燃料电池*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101068048A CN101068048A (zh) | 2007-11-07 |
CN100527516C true CN100527516C (zh) | 2009-08-12 |
Family
ID=38880515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2007100111466A Expired - Fee Related CN100527516C (zh) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | 自启动质子交换膜燃料电池*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100527516C (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101553444B1 (ko) | 2013-10-29 | 2015-09-15 | 현대제철 주식회사 | Ocv를 이용한 자체 발진형 연료전지의 기동 방법 |
CN104386071A (zh) * | 2014-07-16 | 2015-03-04 | 苏州华清京昆新能源科技有限公司 | 一种混合燃料电池动力*** |
DK178843B1 (en) * | 2014-07-16 | 2017-03-20 | Serenergy As | A reformer for a fuel cell system |
-
2007
- 2007-04-27 CN CNB2007100111466A patent/CN100527516C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101068048A (zh) | 2007-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201590452U (zh) | 一种水冷型质子交换膜燃料电池堆控制*** | |
CN104836319A (zh) | 一种一体化燃料电池供电*** | |
CN111029629A (zh) | 一种室内型通信数据机房供电***和控制方法 | |
CN115074751B (zh) | 一种可连续稳定运行的高温电解制氢***、方法及其应用 | |
CN114046572A (zh) | 基于质子交换膜燃料电池的建筑冷热电联供***及方法 | |
CN202712342U (zh) | 一种燃料电池装置 | |
JP2003317760A (ja) | 小パワー気冷式燃料電池システム | |
CN100527516C (zh) | 自启动质子交换膜燃料电池*** | |
CN204992738U (zh) | 一种一体化燃料电池供电*** | |
CN102437355B (zh) | 一种氢燃料电池独立电源*** | |
CN206686115U (zh) | 一种基于燃料电池的多能互补热电联产*** | |
CN214543643U (zh) | 一种含联合虚拟储能的区域综合能源*** | |
CN201060902Y (zh) | 自启动质子交换膜燃料电池 | |
CN216308059U (zh) | 基于质子交换膜燃料电池的建筑冷热电联供*** | |
CN211062796U (zh) | 一种室内型通信数据机房供电*** | |
CN214542300U (zh) | 一种高效燃料电池发动机 | |
CN116111131A (zh) | 集熔融盐蓄换热与rsoc的发电储能一体化***及工作方法 | |
CN102593496B (zh) | 燃料电池*** | |
CN102354764B (zh) | 供能***及其控制方法 | |
CN201826904U (zh) | 一种空调器风力发电装置 | |
CN205453474U (zh) | 水冷式直流备用电源的开关电源模块冷却装置 | |
CN210040416U (zh) | 一种新型燃料电池***发电装置 | |
CN207233873U (zh) | 一种基于锌溴液流电池的新能源*** | |
CN202474109U (zh) | 燃料电池*** | |
CN100596345C (zh) | 一种质子交换膜燃料电池供气及冷却*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090812 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |