专利名称 ---【 一种航空用简化的质子交换膜燃料电池系统 】

基本信息
申请号
CN201611115546.7
申请日
2016.12.07
公开(公告)号
CN108172874A
公开(公告)日
2018.06.15
申请(专利权)人
中国科学院大连化学物理研究所
申请人地址
116023 辽宁省大连市中山路457号
发明人
林永俐;周利;邵志刚;于诚溢; 专利类型 发明专利
摘要
本发明涉及一种航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,氢气瓶通过减压阀和稳压阀连接燃料电池,氢气作为燃料,经过减压阀和稳压阀后进入燃料电池;风机,用于将空气输入到燃料电池,空气中的氧气作为燃料电池的氧化剂;燃料电池,与水箱和水泵形成闭环,通过循环水为燃料电池散热;排气驱动模块连接燃料电池,控制电磁阀将燃料电池产生的尾气排出;电机电调连接燃料电池,为航空器提供动力源输出。本发明针对航空应用这一应用环境,精简控制策略,简化系统结构,优化控制方案,减轻重量,提高性能和稳定性。 1
主权项
1.一种航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,其特征在于,包括:
氢气瓶通过减压阀和稳压阀连接燃料电池,氢气作为燃料,经过减压阀和稳压阀后进
入燃料电池;
风机,用于将空气输入到燃料电池,空气中的氧气作为燃料电池的氧化剂;
燃料电池,与水箱和水泵形成闭环,通过循环水为燃料电池散热;
排气驱动模块连接燃料电池,控制电磁阀将燃料电池产生的尾气排出;
电机电调连接燃料电池,为航空器提供动力源输出。
2.根据权利要求1所述的航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:所述燃
料电池采用金属双极板,并用自增湿膜代替增湿器。
3.根据权利要求2所述的航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:所述自
增湿膜为Nafion/SiO2复合膜,SiO2为纳米颗粒,其粒径为5nm?20nm,SiO2在Nafion膜中所
占的比例为1?10wt.%,膜的厚度为25?150μm。
4.根据权利要求1所述的航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:在所述
水箱上的航空器向风处设置散热翅片,用于散热。
5.根据权利要求1所述的航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:氢气侧
和空气侧的压力保持平衡。
6.根据权利要求1所述的航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:所述排
气驱动模块使用555定时电路作为脉冲信号发生端,使用功率管放大驱动电磁阀定时排气。
7.根据权利要求1所述的航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:在电池
输出与外部电源间设置单刀双掷开关,用于切换外部触发电源和燃料电池电源。
8.根据权利要求7所述的航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:所述切
换外部电源和燃料电池电源为:
启动时,单刀双掷开关切换到外部触发电源上,并同时向燃料电池通入氢气和空气,直
至燃料电池进入开路状态,完成启动;然后调整单刀双掷开关切换至燃料电池上,使系统仅
通过燃料电池提供电源。
9.根据权利要求1所述的航空用简化的质子交换膜燃料电池系统,其特征在于:所述燃
料电池的输出电压范围与风机、水泵、尾排电磁阀和散热风扇的工作电压匹配。

 

IPC信息
IPC主分类号
H01M8/06(2016.01)I
IPC分类号
H01M8/06(2016.01)I;H01M8/0662(2016.01)I;H01M8/04029(2016.01)I;H01M8/04119(2016.01)I

 

法律状态信息
法律状态公告日
2018.07.13
法律状态
实质审查的生效 法律状态信息
实质审查的生效 IPC(主分类):H01M 8/06 申请日:20161207
法律状态公告日
2018.06.15
法律状态
公开 法律状态信息
公开

 

代理信息
代理机构名称
沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002
代理人姓名
李巨智
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