一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)，包括電堆、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、冷卻裝置以及緩沖罐，所述電堆、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、冷卻裝置和緩沖罐通過(guò)導(dǎo)管依次連接，所述緩沖罐的兩端分別設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥，所述緩沖罐包括壓力罐和設(shè)置在壓力罐上的可伸縮的緩沖體，所述緩沖罐中還設(shè)置有能夠?qū)毫藓途彌_體中的傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱的加熱裝置，所述緩沖體為金屬波紋管膨脹節(jié)，所述加熱裝置為微波加熱器，所述傳熱介質(zhì)為三乙二醇溶液。本發(fā)明專利技術(shù)提供的方案能夠提高電堆被加熱速度從而加快系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及燃料電池
，特別涉及一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
高溫燃料電池有別于常溫/低溫燃料電池，在工作前，膜的溫度必須要升高到一定的溫度。在啟動(dòng)前，需要使用外部的加熱的方式將膜片及雙極板加熱。在運(yùn)行過(guò)程中，需要將在膜上產(chǎn)生的熱導(dǎo)出去，導(dǎo)出去的方式通常是通過(guò)傳熱介質(zhì)，并且傳熱介質(zhì)通常具有一定的膨脹性。現(xiàn)有的熱管理系統(tǒng)需要先將傳熱介質(zhì)加熱后再對(duì)電堆進(jìn)行加熱，這樣加熱速度慢，效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種能夠提高電堆被加熱速度從而加快高溫燃料電池的啟動(dòng)時(shí)間的高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)，包括電堆、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、冷卻裝置以及緩沖罐，所述電堆、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、冷卻裝置和緩沖罐通過(guò)導(dǎo)管依次連接，所述緩沖罐的兩端分別設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥，所述緩沖罐包括壓力罐和設(shè)置在壓力罐上的可伸縮的緩沖體，所述緩沖罐中還設(shè)置有能夠?qū)毫藓途彌_體中的傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱的加熱裝置。優(yōu)選的，所述緩沖體為金屬波紋管膨脹節(jié)。優(yōu)選的，所述加熱裝置為微波加熱器。優(yōu)選的，所述傳熱介質(zhì)為三乙二醇溶液。本專利技術(shù)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)，本專利技術(shù)摒棄傳統(tǒng)熱管理方式中在系統(tǒng)啟動(dòng)前，先對(duì)整個(gè)傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱的方式，而是先利用泵將一部分傳熱介質(zhì)導(dǎo)入到緩沖罐中，接著利用加熱裝置對(duì)緩沖罐進(jìn)行快速加熱，傳熱介質(zhì)的形變可以通過(guò)緩沖體來(lái)平衡，傳熱介質(zhì)在緩沖罐中加熱好后，將開(kāi)關(guān)閥打開(kāi)，緩沖罐中的熱的傳熱介質(zhì)導(dǎo)入進(jìn)入電堆，來(lái)對(duì)電堆進(jìn)行加熱，接著再次將冷的傳熱介質(zhì)導(dǎo)入進(jìn)入緩沖罐中，重復(fù)上述的動(dòng)作。這樣設(shè)置的好處是通過(guò)對(duì)冷的傳熱介質(zhì)的少量多次的加熱，來(lái)加快加熱過(guò)程，因?yàn)椴恍枰淮涡詫⑺械膫鳠峤橘|(zhì)都加熱，所以速度上更加快速，提高了系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，具有非常好的實(shí)際意義。其中在正常運(yùn)行時(shí)，緩沖罐不工作，冷卻介質(zhì)開(kāi)始對(duì)傳熱介質(zhì)進(jìn)行冷卻，這部分的工作過(guò)程與傳統(tǒng)方式相同。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1、電堆；2、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐；3、冷卻裝置；4、緩沖罐；5、導(dǎo)管；6、泵；7、開(kāi)關(guān)閥；8、壓力罐；9、金屬波紋管膨脹節(jié)；10、微波加熱器。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)，包括電堆1、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐2、冷卻裝置3以及緩沖罐4，所述電堆1、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐2、冷卻裝置3和緩沖罐4通過(guò)導(dǎo)管5依次連接，所述緩沖罐4的兩端分別設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥7，所述緩沖罐4包括壓力罐8和設(shè)置在壓力罐8上的可伸縮的緩沖體，所述緩沖罐4中還設(shè)置有能夠?qū)毫?和緩沖體中的傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱的加熱裝置。本專利技術(shù)的一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)的工作原理是，摒棄傳統(tǒng)熱管理方式中在系統(tǒng)啟動(dòng)前，先對(duì)整個(gè)傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱的方式，而是先利用泵6將一部分傳熱介質(zhì)導(dǎo)入到緩沖罐4中，接著利用加熱裝置對(duì)緩沖罐4進(jìn)行快速加熱，傳熱介質(zhì)的形變可以通過(guò)緩沖體來(lái)平衡，傳熱介質(zhì)在緩沖罐4中加熱好后，將開(kāi)關(guān)閥7打開(kāi)，緩沖罐4中的熱的傳熱介質(zhì)導(dǎo)入進(jìn)入電堆1，來(lái)對(duì)電堆1進(jìn)行加熱，接著再次將冷的傳熱介質(zhì)導(dǎo)入進(jìn)入緩沖罐4中，重復(fù)上述的動(dòng)作。這樣設(shè)置的好處是通過(guò)對(duì)冷的傳熱介質(zhì)的少量多次的加熱，來(lái)加快加熱過(guò)程，因?yàn)椴恍枰淮涡詫⑺械膫鳠峤橘|(zhì)都加熱，所以速度上更加快速，提高了系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，具有非常好的實(shí)際意義。其中在正常運(yùn)行時(shí)，緩沖罐4不工作，冷卻裝置3開(kāi)始對(duì)傳熱介質(zhì)進(jìn)行冷卻，這部分的工作過(guò)程與傳統(tǒng)方式相同。優(yōu)選的，所述緩沖體為金屬波紋管膨脹節(jié)9。金屬波紋管膨脹節(jié)9（補(bǔ)償器）用金屬波紋管制成的一種膨脹節(jié)，它能沿軸線方向伸縮，從而平衡傳熱介質(zhì)的體積變化。優(yōu)選的，所述加熱裝置為微波加熱器10。微波加熱器10具有加熱均勻和快速的特點(diǎn)，能夠?qū)⒕彌_罐4中的傳熱介質(zhì)進(jìn)行快速加熱。優(yōu)選的，所述傳熱介質(zhì)為三乙二醇溶液。以上所述僅是本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式，本專利技術(shù)的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本專利技術(shù)思路下的技術(shù)方案均屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本專利技術(shù)原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)，其特征在于：包括電堆、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、冷卻裝置以及緩沖罐，所述電堆、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、冷卻裝置和緩沖罐通過(guò)導(dǎo)管依次連接，所述緩沖罐的兩端分別設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥，所述緩沖罐包括壓力罐和設(shè)置在壓力罐上的可伸縮的緩沖體，所述緩沖罐中還設(shè)置有能夠?qū)毫藓途彌_體中的傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱的加熱裝置。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高溫燃料電池的熱管理系統(tǒng)，其特征在于：包括電堆、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、冷卻裝置以及緩沖罐，所述電堆、傳熱介質(zhì)儲(chǔ)罐、冷卻裝置和緩沖罐通過(guò)導(dǎo)管依次連接，所述緩沖罐的兩端分別設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥，所述緩沖罐包括壓力罐和設(shè)置在壓力罐上的可伸縮的緩沖體，所述緩沖罐中還設(shè)置有能夠?qū)毫藓途彌_體中的傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳剛，沈建躍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州氫潔電源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32