一种新型的燃料电池散热加温循环系统的制作方法

本实用新型属于燃料电池技术领域，涉及一种新型的燃料电池散热加温循环系统。

背景技术：

燃料电池被认为是影响未来世界的十大科技之一，是将燃料(氢气、天然气、液化气、甲醇等)的化学能直接转换成电能的装置。它具有高效率、低污染无噪音等特点，受到世界各国的普遍重视。近期，燃料电池技术有了突破性的进展，被应用于汽车、轮船等。燃料电池采用氢气为燃料，氧气为氧化物，其化学反应的副产品是水，无其它有害物质，是一种安全、可靠、清洁、环境友好的发电装置。随着燃料电池技术的完善，已在大到潜艇、汽车，小到手提电脑、手机上得到应用。

目前燃料电池的核心原件为质子交换膜，而温度的变化对于质子交换膜有十分大的影响。研究表明，燃料电池温度在70℃—80℃时，可改善膜内水分部，提高膜内质子的传递速度，减少膜电阻，从而改善燃料电池的性能。然而由于燃料电池是连续工作，不停的进行化学反应输出电能，同时伴随大量的热量放出，使得燃料电池的温度很快超过这个温度，电池的稳定性和质子传导性能下降，从而导致燃料电池输出电量不稳定，严重影响电池的寿命，甚至会产生较大的安全问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供一种新型的燃料电池散热加温循环系统，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种可以使燃料电池的温度保持稳定的新型的燃料电池散热加温循环系统。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种新型的燃料电池散热加温循环系统，包括燃料电池、用以检测燃料电池内进口的温度的第一温度检测件和出口的温度的第二温度检测件、用以对燃料电池进行导热的导热液体、用以对导热液体进行降温的散热件、用以将导热液体输送至燃料电池和散热件、加热器内的通道、流量调节阀和控制器，所述控制器在第二温度检测件检测的温度低于第一预设温度时控制加热器开启和流量调节阀将第一预设流量的导热液体经过加热器加热进入燃料电池内、在第二温度检测件检测的温度大于第一预设温度时控制加热器关闭、在第二温度检测件检测的温度为第二预设温度时调节导热液体经过散热件和加热器的流量比例以使第二温度检测检测的温度为恒定值。

优选的，所述散热件包括用以调节其散热能力以调节温度的散热器。

优选的，还包括用以在燃料电池的出口处抽取燃料电池内的导热液体的水泵。

优选的，所述散热件包括用以将空气与导热液体进行热交换以使导热液体降温的风机。

优选的，所述燃料电池的进口设有用以检测导热液体进入燃料电池的第一传感器，所述燃料电池的出口设有用以检测导热液体流出燃料电池的第二传感器。

优选的，所述散热件包括用以给导热液体进行降温的制冷压缩机制冷系统。

优选的，所述通道包括用以将导热液体从燃料电池的出口输送至流量调节阀处的第一管道、用以将导热液体从流量调节阀输送至燃料电池的进口的第二管道、用以将导热液体从流量调节阀输送至散热件的第三管道和用以将导热液体从散热件输送至燃料电池的进口的第四管道。

优选的，所述第一管道或者第二管道的外周设有保温层。

优选的，所述第三管道或者第四管道的外周设有散热片。

优选的，所述流量调节阀为电子式流量调节阀或者机械式流量调节阀。

本实用新型中的第二温度检测件检测燃料电池出口的温度，导热液体对燃料电池进行导热，对燃料电池进行散热或者加热改变燃料电池内的温度，控制器在第二温度检测件检测的温度低于第一预设温度时控制加热器开启和流量调节阀将第一预设流量的导热液体经过加热器加热进入燃料电池内、在第二温度检测件检测的温度大于第一预设温度时控制加热器关闭、在第二温度检测件检测的温度为第二预设温度时调节导热液体经过散热件和加热器的流量比例以使第二温度检测检测的温度为恒定值，保证燃料电池内温度恒定，散热件对导热液体进行降温，流量调节阀通过调节流量改变导热液体的温度，效率较高，结构简单，操作简便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-燃料电池，11-第一温度检测件，12-第一传感器，13-第二传感器，14-第二温度检测件，2-散热件，21-散热器，22-风机，23-制冷压缩机制冷系统，3-流量调节阀，41-第一管道，42-第二管道，43-第三管道，44-第四管道，45-加热器，46-保温层，47-散热片，5-水泵。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

请参阅图1，本实施例中的新型的燃料电池散热加温循环系统，包括燃料电池1、用以检测燃料电池1内进口的温度的第一温度检测件11和出口的温度的第二温度检测件14、用以对燃料电池1进行导热的导热液体、用以对导热液体进行降温的散热件2、用以将导热液体输送至燃料电池1和散热件2、加热器45内的通道、流量调节阀3和控制器，控制器在第二温度检测件14检测的温度低于第一预设温度时控制加热器45开启和流量调节阀3将第一预设流量的导热液体经过加热器45加热进入燃料电池内、在第二温度检测件14检测的温度大于第一预设温度时控制加热器45关闭、在第二温度检测件14检测的温度为第二预设温度时调节导热液体经过散热件2和加热器45的流量比例以使第二温度检测14检测的温度为恒定值。

此处，第一温度检测件11可以检测燃料电池1进口的温度，第二温度检测件14可以检测燃料电池1出口的温度，第一温度检测件11、第二温度检测件14可以均为温度传感器，导热液体可以对燃料电池1进行导热，对燃料电池1进行散热或者加热改变燃料电池1内的温度，导热液体可以为水、水与乙二醇等的混合物，控制器可以为STM32单片机，控制器在第二温度检测件14检测的温度低于第一预设温度时控制加热器45开启和流量调节阀3将第一预设流量的导热液体经过加热器45加热进入燃料电池内、在第二温度检测件14检测的温度大于第一预设温度时控制加热器45关闭、在第二温度检测件14检测的温度为第二预设温度时调节导热液体经过散热件2和加热器45的流量比例以使第二温度检测14检测的温度为恒定值，第一预设流量可以为0，第二预设温度可以大于第一预设温度，散热件2对导热液体进行降温，流量调节阀3通过调节流量改变导热液体的温度，结构简单，操作简便。

流量调节阀3可以为电子流量调节阀或者机械式流量调节阀电子流量调节阀可以由执行机构和调节阀组成，用于调节介质的流量、压力和液位，目前以江苏景麦自动化仪表为代表，根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力的调节，调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。

散热件2可以包括用以调节其散热能力以调节温度的散热器21，这样就可以降低导热液体的温度。散热器21可以为辐射散热器、对流散热器、铝制散热器或者钢制散热器。

作为本实施例中的新型的燃料电池散热加温循环系统还可以包括用以在燃料电池1的出口处抽取燃料电池1内的导热液体的水泵5。作为本实施例中的新型的燃料电池1散热加温循环系统还可以包括设置于燃料电池1出口处的、用以检测燃料电池1出口的导热液体的流量的流量计，这样在流量计检测导热液体的流量低于预设流量时通过水泵5加速抽取燃料电池1内的导热液体，方便快捷。

散热件2可以包括用以将空气与导热液体进行热交换以使导热液体降温的风机22，这样就可以通过风机22鼓入空气，空气与导热液体进行热交换，带走导热液体的热量实现降温，效率较高，结构简单。

燃料电池1的进口可以设有用以检测导热液体进入燃料电池1的第一传感器12，这样就可以准确地获取导热液体是否进入燃料电池1内的信息，避免长时间无导热液体进入燃料电池1导致燃料电池1的温度过高损坏燃料电池1或者导致燃料电池1的温度过低使燃料电池1的工作效率过低，燃料电池1的出口可以设有用以检测导热液体流出燃料电池1的第二传感器13，这样就可以准确地获取导热液体是否从燃料电池1流出的信息，避免导热液体未从燃料电池1中流出影响燃料电池1的工作特性。散热件2的出口可以设有用以检测导热液体流出散热件2的第三传感器，这样就可以准确地获取导热液体是否从散热件2流出的信息，避免导热液体未从散热件2中流出从而没有导热液体进入燃料电池1内影响燃料电池1的工作特性。第一传感器12、第二传感器13和第三传感器均可以包括用以发射红外信号的红外发射器和用以感应红外发射器的红外信号的红外感应器，避免外界信号的干扰，提高检测的精度。

散热件2可以包括用以给导热液体进行降温的制冷压缩机制冷系统23，制冷压缩机制冷系统23可以为开启式压缩机或者封闭式压缩机，这样就可以加速对导热液体进行降温，提高工作效率。

通道可以包括用以将导热液体从燃料电池1的出口输送至流量调节阀3处的第一管道41、用以将导热液体从流量调节阀3输送至燃料电池1的进口的第二管道42、用以将导热液体从流量调节阀3输送至散热件2的第三管道43和用以将导热液体从散热件2输送至燃料电池1的进口的第四管道44，这样就可以在温度检测件11检测的燃料电池1内温度低于第一预设温度时导热液体通过第一管道41和第二管道42进入燃料电池1内，在温度检测件11检测的燃料电池1内温度超过第二预设温度时导热液体通过第三管道43和第四管道44进入燃料电池1，分开工作，避免互相干扰。

第一管道41或者第二管道42的外周可以设有保温层46，保温层46可以为玻璃棉保温层46，这样在温度检测件11检测的燃料电池1内温度低于第一预设温度时，导热液体通过第一管道41和第二管道42进入燃料电池1内，防止导热液体的热量散失。

第三管道43或者第四管道44的外周可以设有散热片47，散热片47是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝合金，黄铜或青铜做成板状，片状，多片状等，这样在温度检测件11检测的燃料电池1内温度超过第二预设温度时，导热液体通过第三管道43和第四管道44进入燃料电池1内，可以在输送的过程中通过散热片47给导热液体进行降温，加速导热液体的降温，提高工作效率。

第一管道41或者第二管道42可以设有用以给导热液体进行加热的加热器45，这样在温度检测件11检测的燃料电池1内温度低于第一预设温度时，导热液体通过第一管道41和第二管道42进入燃料电池1内，加热器45对导热液体进行加热，提高工作效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。