[发明专利]燃料电池供氧控制装置

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池供氧控制装置，包括：电堆，其上设置有空气进气口、第二尾气出气口、重整氢气进气口和第一尾气出气口，空气进气口与第二尾气出气口相连通，重整氢气进气口与第一尾气出气口相连通，电堆内设置有质子交换膜；风机，其出气端口与空气进气口通过管路相连通；进气压力温度传感器和流速传感器依次设置于空气进气口与风机的出气端口之间的管路上；氢气自控阀门，设置于第一尾气出气口处；空气自控阀门，设置于第二尾气出气口处；氧传感器，设置于与第二尾气出气口相连通的管路上。本发明解决了现有燃料电池，氢气和空气中的氧气利用率非常低和在不同海拔，不同气压情况下发电功率下降的问题。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体为一种燃料电池供氧控制装置。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器，它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术，由于燃料电池是通过电化学反应把燃料化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高，另外燃料电池用燃料和氧气作为原料，同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。

甲醇重整制氢燃料电池发电过程中，由于制出的混合气体中氢气含量为70％左右，二氧化碳为30％，所以混合气体通过燃料电池发电不能像纯氢低温燃料电池那样，加大空气流量促使氢气循环完全发电，而是通过氢气混合气体与空气在燃料电池中对流发电，这样就会有氢气利用率低的问题，同时现有技术也不能解决在不同海拔，不同气压情况下发电功率下降的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种燃料电池供氧控制装置，解决了现有燃料电池通过空气和氢气对流的方式来发电容易导致氢气和空气中的氧气利用率非常低和在不同海拔，不同气压情况下发电功率下降的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种燃料电池供氧控制装置，包括：

电堆，所述电堆上设置有空气进气口、第二尾气出气口、重整氢气进气口和第一尾气出气口，所述空气进气口与所述第二尾气出气口相连通在所述电堆内形成第一流道，所述重整氢气进气口与第一尾气出气口相连通，在所述电堆内形成第二流道，所述第一流道与所述第二流道内形成对流，且之间设置有质子交换膜，所述质子交换膜两侧设置有催化剂层；

风机，所述风机的出气端口与所述空气进气口通过管路相连通，用于吸入空气；

进气压力温度传感器和流速传感器依次设置于所述空气进气口与所述风机的出气端口之间的管路上，所述进气压力传感器用于收集吸进空气的温度与压力，所述流速传感器用于监测吸气空气的流速，以监测进气量；

氢气自控阀门，设置于所述第一尾气出气口处；

空气自控阀门，设置于所述第二尾气出气口处；

氧传感器，设置于与所述第二尾气出气口相连通的管路上，用于监测第二尾气出气口处尾气的氧含量。

优选的，所述氧传感器包括氧敏芯片、引线、引线端子、以及由前往后依次连接的芯片罩组件、六角基座和外壳，所述引线端子位于外壳内，外壳的开口端设有一橡胶堵头，所述引线穿过橡胶堵头与引线端子连接，其特征在于：所述六角基座内部设置有前后两段沉孔，两段沉孔之间的过渡段设置成倒角锥面，两段沉孔内由前往后依次安装有弹性垫圈、前支撑块、密封块和后支撑块，且密封块的前端面与所述倒角锥面接触配合；后段沉孔的孔缘向内收口铆住后支撑块，后支撑块受铆压而产生一个压向密封块的轴向力；前段沉孔的孔底设有一个通向芯片罩组件内部的通孔，所述氧敏芯片依次穿过后支撑块、密封块、前支撑块、弹性垫圈、通孔并伸入到芯片罩组件内。