一种氢燃料电池电堆放电控制装置制造方法及图纸

一种氢燃料电池电堆放电控制装置，包括多只放电电阻、蓄电池、充电插座，还具有监测电路、控制电路；控制电路包括气压开关和继电器，气压开关安装在氢燃料电池的氢气主管道侧部；监测电路有相同的多路，多路监测电路和控制电路的继电器、蓄电池、充电插座安装在元件盒内，并和气压开关、多只放电电阻电性连接，多只放电电阻单独安装在外壳内。本新型当氢燃料电池停止发电时，能自动接通氢燃料电池和其中一只放电电阻之间的电源，还能自动根据放电时氢燃料电池产生的余电电量及电压针对性接通一只或多只放电阻之间的电源，不需人为操作，并保证了氢燃料电池停止工作时能及时将余氢释放前提下，又不会造成放电电流过大导致氢燃料电池损坏。池损坏。池损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池电堆放电控制装置


[0001]本技术涉及氢燃料电池领域，特别是一种氢燃料电池电堆放电控制装置。

技术介绍

[0002]燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，其具有电能转化效率高(理论上的发电效率可达到85％～90％)以及环保等优点，因此在国防、交通、工业中均具有较为广泛的应用。燃料电池由于单个电池电压低，一般在1.2V左右，主要结构是由多只单电池串联而成，构成燃料电池组，电压越高串联的单只单电池只数越多。采用氢气作为燃料的燃料电池，相较于其他燃料电池，具有较高的功率密度，以及排出的副产物为水或者水蒸气，对环境没有任何污染，因此在燃料电池中应用很多。
[0003]氢燃料电池作为动力使用中，其工作时产生的电源通过电气控制设备(比如稳压模块等)为用电设备进行供电。实际情况下，氢燃料电池停止氢气供给后，也就是氢燃料电池停止发电、外部用电设备停止用电后，其每单个氢燃料电池的单个氢气管道内不可避免还存在有残余氢气(外部用电设备停止用电，氢燃料电池没有了负荷，其产生的剩余电量会很缓慢释放)。由于氢燃料电池内的残余氢气、较长时间继续残留在氢燃料电池内，会对氢燃料电池造成损伤，因此需要将余氢反应的能量在一定时间内释放掉(也就是放电)，以避免余氢对电堆造成损伤。现有的放电方式，都是人为操作，在氢燃料电池停堆后将氢燃料电池的输出电源端直接和放电电阻等连接(人为操作打开氢燃料电池和放电电阻之间的电源开关)，进而放电电阻产生负荷发热、将氢燃料电池内的残余氢气消耗完(氢燃料电池有负荷、余氢产生电能)，达到将残余氢气释放掉的目的。现有的氢燃料电池余氢放电中，由于只采用一只放电电阻放电，因此存在较大缺点。当电阻功率小、发热量小时，会导致氢燃料电池的放电速度慢，不利于余氢的及时释放(一般需要6、7分钟以上)，当电阻功率大、发热量大时，又会导致氢燃料电池的放电负荷过大，造成氢燃料电池电堆的损坏(也不能经氢燃料电池的原来负荷用电设备放电，因为其放电功率较大，也有导致氢燃料电池损坏的缺点，因此氢燃料电池一般都是先关闭负荷的电源开关，再关闭氢燃料电池)。基于上述，提供一种不需要人为手动操作，当氢燃料电池停止工作时，能自动进行放电，且能自动根据余电的电量自动选择放电的发热电阻数量，尽可能短的时间内释放掉余氢的前提下，还不会造成氢燃料电池损伤的装置显得尤为必要。

技术实现思路

[0004]为了克服现有氢燃料电池使用的配套放电装置，因结构所限，需要人为手动操作、会给操作人员带来不便，放电电阻功率小会导致放电速度慢，功率大有导致氢燃料电池损坏几率的弊端，本技术提供了具有多路监测电路，且具有控制电路，工作时，在相关电路及机构共同作用下，氢燃料电池正常工作，也即是氢燃料电池氢气主管道内的氢气压力合适时，放电电阻不得电工作，当氢燃料电池停止发电(氢气主管道前阀门关闭、用电设备
关闭停止工作)时，能自动接通氢燃料电池的电源输出端和其中一只放电电阻之间的电源，还能自动根据放电时氢燃料电池产生的余电电量及电压针对性接通一只或多只放电阻之间的电源，不需要人为操作，并保证了氢燃料电池停止工作时能及时将余氢释放前提下，又不会造成放电电流过大导致氢燃料电池损坏的一种氢燃料电池电堆放电控制装置。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种氢燃料电池电堆放电控制装置，包括多只放电电阻、蓄电池、充电插座，其特征在于还具有监测电路、控制电路；所述控制电路包括气压开关和继电器，气压开关安装在氢燃料电池的氢气主管道侧部；所述监测电路有相同的多路，多路监测电路和控制电路的继电器、蓄电池、充电插座安装在元件盒内，多只放电电阻单独安装在外壳内；所述蓄电池两极和充电插座两端及控制电路、多路监测电路的电源输入两端分别电性连接，氢燃料电池的正极电源输出端和控制电路的控制电源输入端电性连接，控制电路的控制电源输出端和多路监测电路的信号输入端分别电性连接，蓄电池负极和氢燃料电池的负极电源输出端电性连接；所述多路监测电路的控制电源输入端和氢燃料电池的电源输出两端分别电性连接，多路监测电路的电源输出两端分别和多只放电电阻的电源输入两端分别电性连接。
[0007]进一步地，所述每只放电电阻是电阻丝。
[0008]进一步地，所述每路第三路监测电路包括三端电压监测器、可调电阻、电阻、NPN三极管和继电器，其间经电路板布线连接，三端电压监测器正极电源输入端和可调电阻一端连接，三端电压监测器的负极电源输入端和NPN三极管发射极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，三端电压监测器的正极电源输出端和电阻一端连接，电阻另一端和NPN三极管基极连接。
[0009]进一步地，所述多路监测电路的可调电阻电阻值不一致。
[0010]进一步地，所述控制电路的继电器正极电源输入端和气压开关一端连接，气压开关是常闭触点型气压开关。
[0011]本技术有益效果是：本新型氢燃料电池没有停止工作，也即是氢气主管道内的氢气压力合适时，气压开关内部触点开路，这样控制电路不控制监测电路得电工作，放电电阻也不得电工作。当氢燃料电池停止工作时(氢气主管道前阀门关闭、用电设备关闭停止工作)，气压开关内部触点闭合，于是，控制电路控制多路监测电路同时得电工作并输入电压信号，第一路监测电路能自动接通氢燃料电池的电源输出端和其中一只放电电阻之间的电源，且能自动根据放电时氢燃料电池产生的余电电量及电压，经多路监测电路针对性接通一只或多只放电阻之间的电源，不需要人为操作，并保证了氢燃料电池停止工作时能及时将余氢释放前提下，又不会造成放电电流过大导致氢燃料电池损坏。基于上述，本新型具有好的应用前景。
附图说明
[0012]下面结合附图和实施例对本技术做进一步说明。
[0013]图1是本技术结构示意框图：
[0014]图2是本技术电路图。
具体实施方式
[0015]图1中所示，一种氢燃料电池电堆放电控制装置，包括多只放电电阻1、蓄电池2、充电插座3(充电插孔位于元件盒前端外)，还具有监测电路4、控制电路5；所述控制电路5包括气压开关51和继电器52，气压开关51安装在氢燃料电池的氢气主管道6侧部(位于氢气主管道和氢气阀门之间、气压开关51进气管和氢气主管道6内相通)；所述监测电路4有相同的多路(本实施例为了方便表述、采用三路)，多路监测电路4和控制电路的继电器52、蓄电池2、充电插座3安装在元件盒内电路板上，元件盒安装在氢燃料电池电气控制箱内，多只放电电阻1(本实施例采用三只)单独安装在一个外壳内，外壳上端是开放式结构利于散热。
[0016]图2所示，三只放电电阻RT、RT1、RT2是阻值500Ω的电阻丝，蓄电池G1是6V/20Ah锂电池，充电插座CZ是同轴电源插座。第一路监测电路包括三端电压监测器A、可调电阻RP、电阻R、NPN三极管Q和继电器K，其间经电路板布线连接，三端电压监测器A(型号AN051A)正极电源输入端2脚和可调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池电堆放电控制装置，包括多只放电电阻、蓄电池、充电插座，其特征在于还具有监测电路、控制电路；所述控制电路包括气压开关和继电器，气压开关安装在氢燃料电池的氢气主管道侧部；所述监测电路有相同的多路，多路监测电路和控制电路的继电器、蓄电池、充电插座安装在元件盒内，多只放电电阻单独安装在外壳内；所述蓄电池两极和充电插座两端及控制电路、多路监测电路的电源输入两端分别电性连接，氢燃料电池的正极电源输出端和控制电路的控制电源输入端电性连接，控制电路的控制电源输出端和多路监测电路的信号输入端分别电性连接，蓄电池负极和氢燃料电池的负极电源输出端电性连接；所述多路监测电路的控制电源输入端和氢燃料电池的电源输出两端分别电性连接，多路监测电路的电源输出两端分别和多只放电电阻的电源输入两端分别电性连接。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨汉卿，夏月，
申请(专利权)人：荷氢新能源科技山东有限公司，
类型：新型
国别省市：