一种甲醇重整燃料电池系统

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种甲醇重整燃料电池系统。

背景技术

目前，随着全球升温和污染日益严重，化石燃料的日渐枯竭，世界各国都在大力发展新能源，可再生能源，来取代化石能源以减少污染，以应对全球变暖，大气污染，环境污染等严峻问题。燃料电池作为一种无污染物排放，资源来源广，燃料可再生，效率高等突出优点，是作为替代化石燃料理想选择，也是目前，各国研究的热点。

随着国家政策的支持，燃料电池近年来已成为国内研究的热点和热点，各大研究机构，院校相应开展对燃料电池的理论及应用方面的研究。目前国内主流燃料电池路线有，纯氢燃料电池路线，固体氧化物燃料电池路线，重整燃料电池路线。这三种技术路线，各自都用自己的独特优势。纯氢燃料电池路线相对来说产业链基本形成，也有小批量生产，也在一些领域例如，公交车，列车，客车，物流车，乘用车等方面应用。但是加氢站的建设是制约纯氢燃料电池路线的关键因素，也是一个难点。我国是一个富煤少气贫油国家，能源需求非常大，目前能源对外依赖度高达70％，严重影响我过能源安全。

结合我国能源结构及能源安全，甲醇重整燃料电池路线，无疑是一种最佳方案。最近，甲醇重整燃料电池被广泛关注。相比，纯氢燃料电池和固体氧化燃料电池，甲醇重整燃料电池的效率较低发电效率为40％～60％,甲醇重整燃料正常工作运行温度在160℃～200℃，如果热电连供的话，其效率可以达到70％左右。

甲醇重整燃料电池可以很好的解决我国的能源安全问题，利用劣质褐煤制甲醇为燃料电池提供燃料，同时也能解决目前加氢站建设的难题。甲醇重整燃料电池结构和控制系统相对纯氢燃料电池简单，成本较低。甲醇来源广泛，可以煤制甲醇，生物制甲醇，捕捉二氧化成制甲醇，相对纯氢燃料电池运营维护成本低。

现有技术是将电堆产生的热直接通过散热器排掉，不但大量的热浪费掉了，还会增加燃料电池系统的寄生电能；重整器加热和电堆加热相互独立，热量不能充分利用。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种甲醇重整燃料电池系统，通过辅助加热系统利用电堆产生的热能对重整室和过滤空气进行加热，从而有效利用电堆产生的热能。

本发明实施例提供的一种甲醇重整燃料电池系统，包括：

重整室，用于甲醇、水蒸气在催化剂的作用下重整制氢，从而生成富氢的混合气；

空气过滤系统，用于对空气进行过滤得到过滤空气；

电堆，通过管路分别与所述重整室和所述空气过滤系统连接，用于富氢的混合气与过滤空气反应发电；

辅助加热系统，通过管路分别与所述重整室、所述空气过滤系统和所述电堆连接；用于在甲醇重整燃料电池系统启动环节对所述电堆、所述重整室和所述空气过滤系统的过滤空气进行加热，用于在甲醇重整燃料电池系统正常工作环节利用所述电堆发电时产生的热量对所述重整室和所述空气过滤系统的过滤空气进行加热。

可选的，所述辅助加热系统包括：加热器、辅助加热管路、第一换热器和加热介质循环泵；

所述辅助加热管路从所述加热器的输出端出发依次贯穿所述重整室和所述电堆，然后接入所述第一换热器的第一输入端；

所述第一换热器的第一输出端通过所述辅助加热管路连接到所述加热介质循环泵的输入端；

所述加热介质循环泵的输出端通过所述辅助加热管路连接到所述加热器的输入端；其中，所述第一换热器的第一输出端与所述第一换热器的第一输入端相连通；

加热介质在所述加热介质循环泵的作用在所述辅助加热管路内运动，所述加热介质依次流经所述加热器、所述重整室、所述电堆、所述第一换热器、所述加热介质循环泵；

所述第一换热器的第二输入端通过管路与所述空气过滤系统连接，所述第一换热器的第二输出端通过管路与所述电堆连接；所述第一换热器的第二输入端与所述第一换热器的第二输出端连通；所述第一换热器用于所述加热介质和所述过滤空气之间的热交换，热交换后的过滤空气通过管路送到所述电堆中；

所述加热器用于在所述甲醇重整燃料电池系统启动环节对辅助加热管路中的所述加热介质进行加热；所述加热器在所述甲醇重整燃料电池系统正常环节时停止工作。

可选的，所述空气过滤系统包括：

空气过滤器，用于对空气进行过滤获得过滤空气；

第一风机，其输入端通过管路与空气过滤器连接，为所述过滤空气送入所述电堆提供动力。

可选的，所述重整室包括：重整雾化器，与甲醇输送管道和水蒸气输送管道连通，用于对甲醇和水蒸汽进行雾化。

可选的，甲醇重整燃料电池系统还包括：

无焰燃烧室，通过管路与所述电堆连接，用于采用所述电堆内未完全反应的重整混合气进行无焰燃烧产生高温气体；

第二风机，通过管路与所述无焰燃烧室连接，用于为所述无焰燃烧室的无焰燃烧提供空气。

可选的，甲醇重整燃料电池系统还包括：热能管路，通过第一开关阀与所述无焰燃烧室连接，所述热能管路将所述高温气体通入热水器的水箱或地暖水箱中，利用高温气体的热能；或者以所述热能管路铺设在房屋的地面下作为地暖使用。

可选的，所述辅助加热系统还包括：第二换热器；

所述辅助加热管路从所述加热器的输出端开始依次贯穿所述重整室和所述电堆，然后接入所述第一换热器的第一输入端；

所述第一换热器的第一输出端通过所述辅助加热管路连接到所述第二换热器的第一输入端，所述第二换热器的第一输出端连接到所述加热介质循环泵的输入端；

所述加热介质循环泵的输出端通过所述辅助加热管路连接到所述加热器的输入端；其中，所述第一换热器的第一输出端与所述第一换热器的第一输入端相连通，所述第二换热器的第一输入端与所述第二换热器的第一输出端连通；

加热介质依次流经所述加热器、所述重整室、所述电堆、所述第一换热器、所述第二换热器、所述加热介质循环泵；

所述第二换热器第二输入端通过管路与第二开关阀连接，所述第二换热器的第二输出端与热能管路连接；所述第二开关阀通过管路与所述无焰燃烧室连接；所述第二换热器用于利用所述高温气体对所述加热介质进行加热；其中，所述第二换热器的第二输入端与所述第二换热器的第二输出端连通。

可选的，所述无焰燃烧室包括：

燃料雾化器，通过管路与所述电堆连接，用于将未完全反应的重整混合气的雾化。

可选的，甲醇重整燃料电池系统还包括：

按键，用于接收用户的启动命令；

第一温度传感器，设置在所述电堆内，用于检测电堆的温度；

第二温度传感器，设置在所述重整室内，用于检测重整室内的温度；

第三温度传感器，设置在所述第一换热器内，用于检测所述加热介质经过所述第一换热器后的温度；

第四温度传感器，设置在所述第二换热器内，用于检测所述加热介质经过所述第二换热器后的温度；

中央控制器，与所述按键、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器电连接，与所述第一风机、第二风机、重整室、电堆、加热介质循环泵、加热器、无焰燃烧室、第一开关阀和第二开关阀控制连接；

所述中央控制器执行如下操作：

步骤1：通过所述按键接收用户的启动命令后，通过第一温度传感器检测电堆的温度为第一温度，通过第二温度传感器检测重整室内的温度为第二温度，通过第三温度传感器检测所述加热介质经过所述第一换热器后的温度为第三温度，通过第四温度传感器检测所述加热介质经过所述第二换热器后的温度为第四温度；

步骤2：当第一温度达到第一预设值且第二温度达到第二预设值时；依次启动重整室、第一风机、电堆、第二风机、无焰燃烧室和加热介质循环泵，并打开第二开关阀；

步骤3：当第一温度未达到第一预设值或第二温度未达到第二预设值时，根据第三温度和第四温度，计算出开启加热介质循环泵后第一温度的上升曲线、第二温度的上升曲线；

步骤4：根据第一温度的上升曲线、第二温度的上升曲线确定第一温度和第二温度分别上升到第一预设值和第二预设值的周期(燃料电池一次反应周期，即从重整室反应开始到电堆反应发电的最短时间)，该周期即为启动周期；启动加热介质循环泵，在启动周期的起始时间开始时，依次启动重整室、第一风机、电堆、第二风机、无焰燃烧室，并打开第二开关阀；

步骤5：根据第一温度的上升曲线、第二温度的上升曲线确定第一温度和第二温度在某一个预设周期内不能分别达到第一预设值和第二预设值，依次启动加热器、无焰燃烧室、加热介质循环泵。

可选的，所述中央控制器包括若干个温度检测电路，用于与第一温度传感器或第二温度传感器或第三温度传感器或第四温度传感器连接；

所述温度检测电路包括：第一输入端、第二输入端和信号输出端；所述第一输入端接地，所述第二输入端接入电阻R1后接入运放器U的同相输入端；

电容C1一端接地，另一端接入所述运放器U的同相输入端；

电阻R2一端接地，另一端接入电阻R5后接入所述运放器U的反向输入端；电容C2与所述电阻R2并联；

电阻R3一端接电源VCC，另一端接入所述电阻R2和所述电阻R5之间；

电阻R4一端接所述电源VCC，另一端接入所述运放器U的同相输入端；

电阻R6一端接所述运放器U的输出端，另一端接所述运放器U的同相输入端；

电阻R7一端接入所述运放器U的输出端；

电阻R8一端接所述电源VCC，另一端接所述电阻R7的远离与所述运放器U的输出端连接的一端的另一端；

以所述电阻R7的远离与所述运放器U的输出端连接的一端的另一端为检测电路的信号输出端；

所述第一温度传感器或第二温度传感器或第三温度传感器或第四温度传感器的一端连接所述第一输入端，另一端连接所述第二输入端。

可选的，所述辅助加热系统在对所述过滤空气进行加热的过程中，能智能控制所述过滤空气的温度，使得所述甲醇重整燃料电池系统在提高放电性能的同时不会由于在所述加热的过程中出现过度加热而对热能造成额外的损耗，其中智能控制所述过滤空气的温度的过程中包括如下步骤；

步骤A1、确定所述辅助加热系统的传热效率；

其中，η为所述辅助加热系统的传热效率，H为所述辅助加热系统的表面传热系数，Ms为所述辅助加热系统的外侧表面积，Th为所述辅助加热系统所处环境的温度，λ为所述辅助加热系统的导热系数，Mn为所述辅助加热系统的内侧表面积，Tx为所述辅助加热系统内部温度，R为所述辅助加热系统的对角线的长度，maxP为所述辅助加热系统的额定功率；

步骤A2、确定所述甲醇重整燃料电池的渗透效率；

其中，K为所述甲醇重整燃料电池的渗透效率，

步骤A3、确定调整温度；

其中，T为调整温度，Bj为甲醇的比热容，Mj为所述甲醇重整燃料电池系统中甲醇的质量，Cx为所述甲醇重整燃料电池阳极的液体浓度；

步骤A4、智能控制所述过滤空气的温度为调整温度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种甲醇重整燃料电池系统的示意图；

图2为本发明实施例中一种辅助加热系统的示意图；

图3为本发明实施例中又一种甲醇重整燃料电池系统的示意图；

图4为本发明实施例中一种中央控制器连接的示意图；

图5为本发明实施例中一种温度检测电路示意图。

图中：

1、重整室；2、空气过滤系统；3、电堆；4、辅助加热系统；5、无焰燃烧室；6、第二风机；7、第一开关阀；8、第二开关阀；9、按键；10、第一温度传感器；11、第二温度传感器；12、第三温度传感器；13、第四温度传感器；14、中央控制器；16、第一输入端；17、第二输入端；18、信号输出端；21、空气过滤器；22、第一风机；31、加热器；32、辅助加热管路；33、第一换热器；34、加热介质循环泵；35、第二换热器；36、重整雾化器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种甲醇重整燃料电池系统，如图1所示，包括：

重整室1，用于甲醇、水蒸气在催化剂的作用下重整制氢，从而生成富氢的混合气；

空气过滤系统2，用于对空气进行过滤得到过滤空气；

电堆3，通过管路分别与所述重整室1和所述空气过滤系统2连接，用于富氢的混合气与过滤空气反应发电；

辅助加热系统4，通过管路分别与所述重整室1、所述空气过滤系统2和所述电堆3连接；用于在甲醇重整燃料电池系统启动环节对所述电堆3、所述重整室1和所述空气过滤系统2的过滤空气进行加热，用于在甲醇重整燃料电池系统正常工作环节利用所述电堆3发电时产生的热量对所述重整室1和所述空气过滤系统2的过滤空气进行加热。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

本发明的甲醇重整燃料电池系统，在启动环节时辅助加热系统4对所述电堆3、所述重整室1和所述空气过滤系统2的过滤空气进行加热，当电堆3和重整室1都达到反应温度时(甲醇重整燃料电池系统正常工作环节)，重整室1中甲醇、水蒸气在催化剂的作用下生成富氢的混合气，空气过滤系统2过滤空气得到过滤气体，混合气进入电堆3中与过滤空气进行反应发电；在此环节中辅助加热系统4采用所述电堆3产生的热量对所述重整室1和所述空气过滤系统2的过滤空气进行加热。电堆3反应放电的同时产生的尾气经过水汽分离、冷凝、直排处理即可。

本发明的甲醇重整燃料电池系统，通过辅助加热系统4利用电堆3产生的热能对重整室1和过滤空气进行加热，从而有效利用电堆3产生的热能。

在一个实施例中，如图2所示，所述辅助加热系统4包括：加热器31、辅助加热管路32、第一换热器33和加热介质循环泵34；

辅助加热管路32从加热器31的输出端(图2中加热器31的左侧)出发依次贯穿重整室1和电堆3，然后接入第一换热器33的第一输入端(图2中第一换热器33的左下)；

第一换热器33的第一输出端(图2中第一换热器33的右下)通过辅助加热管路32连接到加热介质循环泵34的输入端；

加热介质循环泵34的输出端通过辅助即热管路连接到加热器31的输入端(图2中加热器31的右侧)；其中，第一换热器33的第一输出端与第一换热器33的第一输入端相连通；

加热介质在加热介质循环泵34的作用在辅助加热管路32内运动，加热介质依次流经加热器31、重整室1、电堆3、第一换热器33、加热介质循环泵34；

第一换热器33的第二输入端(图2中第一换热器33的右上)通过管路与空气过滤系统2连接，第一换热器33的第二输出端(图2中第一换热器33的左上)通过管路与电堆3连接；第一换热器33的第二输入端与第一换热器33的第二输出端连通；第一换热器33用于加热介质和过滤空气之间的热交换，热交换后的过滤空气通过管路送到电堆3中；

加热器31用于在甲醇重整燃料电池系统启动环节对辅助加热管路32中的加热介质进行加热；加热器31在甲醇重整燃料电池系统正常环节时停止工作。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

在本实施例中的辅助加热系统4的加热介质在加热介质循环泵34的作用依次从加热器31出发经过所述重整室1、所述电堆3、所述第一换热器33、所述加热介质循环泵34后再回到所述加热器31。在甲醇重整燃料电池系统启动环节中，加热器31对加热介质进行加热。在加热介质循环过程中加热介质在加热器31处吸热，在电堆3、第一换热器33和重整室1处放热；从而以加热介质对电堆3、第一换热器33中的过滤空气和重整室1进行预热。当电堆3和重整室1都达到反应温度时(甲醇重整燃料电池系统正常工作环节)，关闭加热器31，在加热介质循环过程中加热介质在电堆3处吸热，在第一换热器33和重整室1处放热；利用电堆3产生的热能对重整室1和过滤空气进行加热，从而有效利用电堆3产生的热能。

在一个实施例中，所述空气过滤系统2包括：

空气过滤器21，用于对空气进行过滤获得过滤空气；

第一风机22，其输入端通过管路与空气过滤器21连接，为所述过滤空气送入所述电堆3提供动力。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

本实施例中的空气过滤系统2，采用空气过滤器21对空气进行过滤，主要过滤空气中的粉尘；第一风机22为过滤空气送入电堆3提供动力，从第一风机22的输出端输出的空气为过滤空气。

在一个实施例中，所述重整室1包括：重整雾化器36，与甲醇输送管道和水蒸气输送管道连通，用于对甲醇输送管道输送的甲醇和水蒸气输送管道输送的水蒸汽进行雾化。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

为提高甲醇和水蒸气在催化剂作用下的反应效率，在使用本发明的甲醇重整燃料电池系统时，需要外接甲醇输送管道和水蒸气输送管道到重整雾化器36上。此时，甲醇输送管道输送甲醇给重整雾化器36、水蒸气输送管道输送水蒸气给重整雾化器36，由重整雾化器36对甲醇和水蒸气进行雾化。

在一个实施例中，甲醇重整燃料电池系统还包括：

无焰燃烧室5，通过管路与所述电堆3连接，用于采用所述电堆3内未完全反应的重整混合气进行无焰燃烧产生高温气体；

第二风机6，通过管路与所述无焰燃烧室5连接，用于为所述无焰燃烧室5的无焰燃烧提供空气。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

无焰燃烧室5对在电堆3中未能完成反应的重整混合气体进行无焰燃烧，实现对电堆3尾气的处理，使其燃烧后进行排放，起到保护环境的作用。第二风机6为无言燃烧提供空气。

在一个实施例中，甲醇重整燃料电池系统还包括：热能管路，通过第一开关阀7与所述无焰燃烧室5连接，所述热能管路将所述高温气体通入热水器的水箱或地暖水箱中，利用高温气体的热能；或者以所述热能管路铺设在房屋的地面下作为地暖使用。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

热水器是根据客户对本发明的甲醇重整燃料电池系统使用时所外接的外挂设备，当第一开关阀7打开时，高温气体输送到热能管路中，第一开关阀7关闭时，高温气体不输送到热能管路。热能管路将无焰燃烧产生的高温气体通入根据客户需求连接相应的挂件以满足客户洗漱热水以及取暖等功能需求；主要可以是通入热水器的水箱中，以水箱中的水吸收高温气体中的热量，热水器中的水在吸收热量后供给客户的洗漱使用。此外，还可通入地暖使用的水箱中，对水箱的水加热，供地暖使用；或者直接以热能管路铺设成地暖。

在一个实施例中，所述辅助加热系统4还包括：第二换热器35和第二开关阀8；

所述辅助加热管路32从所述加热器31的输出端出发依次贯穿所述重整室1和所述电堆3，然后接入所述第一换热器33的第一输入端；

所述第一换热器33的第一输出端通过所述辅助加热管路32连接到所述第二换热器35的第一输入端，所述第二换热器35的第一输出端连接到所述加热介质循环泵34的输入端；

所述加热介质循环泵34的输出端通过所述辅助加热管路32连接到所述加热器31的输入端；其中，所述第一换热器33的第一输出端与所述第一换热器33的第一输入端相连通，所述第二换热器35的第一输入端与所述第二换热器35的第一输出端连通；

加热介质依次流经所述加热器31、所述重整室1、所述电堆3、所述第一换热器33、所述第二换热器35、所述加热介质循环泵34；

所述第二换热器35第二输入端通过管路与第二开关阀8连接，所述第二换热器35的第二输出端与热能管路连接；所述第二开关阀8通过管路与所述无焰燃烧室5连接；所述第二换热器35用于利用所述高温气体对所述加热介质进行加热；其中，所述第二换热器35的第二输入端与所述第二换热器35的第二输出端连通。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

在本实施例中的辅助加热系统4的加热介质在加热介质循环泵34的作用依次从加热器31出发经过所述重整室1、所述电堆3、所述第一换热器33、第二换热器35、所述加热介质循环泵34后再回到所述加热器31。在甲醇重整燃料电池系统启动环节中，加热器31对加热介质进行加热。在加热介质循环过程中加热介质在加热器31处吸热，在电堆3、第一换热器33和重整室1处放热；从而以加热介质对电堆3、第一换热器33中的过滤空气和重整室1进行预热。此外，在甲醇重整燃料电池系统启动环节中，关闭第一开关阀7，打开第二开关阀8，通过无焰燃烧室5燃烧燃料(甲醇)获取热能，通过第二换热器35换热给加热介质；此时，加热介质在加热器31和第二换热器35处吸热，在电堆3、第一换热器33和重整室1处放热；从而以加热介质对电堆3、第一换热器33中的过滤空气和重整室1进行预热。

当电堆3和重整室1都达到反应温度时(甲醇重整燃料电池系统正常工作环节)，关闭加热器31，在加热介质循环过程中加热介质在电堆3、第二换热器35处吸热，在第一换热器33和重整室1处放热；利用电堆3产生的热能及未完全反应的混合气无焰燃烧后的热能对重整室1和过滤空气进行加热，从而有效利用电堆3产生的热能。当电堆3的热能达到对重整室1和过滤空气的预热时，关闭第二开关阀8，打开第一开关阀7，将无焰燃烧室5产生的热量用于客户的日常使用。

为了提高未完全反应的重整混合气的燃烧效率，在一个实施例中，所述无焰燃烧室5包括：

燃料雾化器，通过管路与所述电堆3连接，用于将未完全反应的重整混合气的雾化。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

通过管路将电堆内未完全反应的重整混合器导入无焰燃烧室中，由燃料雾化器对其进行雾化。

在一个实施例中，甲醇重整燃料电池系统还包括：

按键9，用于接收用户的启动命令；

第一温度传感器10，设置在电堆3内，用于检测电堆3的温度；

第二温度传感器11，设置在重整室1内，用于检测重整室1内的温度；

第三温度传感器12，设置在第一换热器33内，用于检测加热介质经过第一换热器33后的温度；

第四温度传感器13，设置在第二换热器35内，用于检测加热介质经过第二换热器35后的温度；

中央控制器15，与按键9、第一温度传感器10、第二温度传感器11、第三温度传感器12、第四温度传感器13电连接，与第一风机22、第二风机6、重整室1、电堆3、加热介质循环泵34、加热器31、第一开关阀7、无焰燃烧室5和第二开关阀8控制连接；

中央控制器15执行如下操作：

步骤1：通过按键9接收用户的启动命令后，通过第一温度传感器10检测电堆3的温度为第一温度，通过第二温度传感器11检测重整室1内的温度为第二温度，通过第三温度传感器12检测加热介质经过第一换热器后的温度为第三温度，通过第四温度传感器13检测加热介质经过第二换热器后的温度为第四温度；

步骤2：当第一温度达到第一预设值且第二温度达到第二预设值时；依次启动重整室1、第一风机22、电堆3、第二风机6、无焰燃烧室5和加热介质循环泵34，并打开第二开关阀8；

步骤3：当第一温度未达到第一预设值或第二温度未达到第二预设值时，根据第三温度和第四温度，计算出开启加热介质循环泵34后第一温度的上升曲线、第二温度的上升曲线；

步骤4：根据第一温度的上升曲线、第二温度的上升曲线确定第一温度和第二温度分别上升到第一预设值和第二预设值的周期(燃料电池一次反应周期，即从重整室反应开始到电堆反应发电的最短时间)，该周期即为启动周期；启动加热介质循环泵34，在启动周期的起始时间开始时，依次启动重整室1、第一风机22、电堆3、第二风机6、无焰燃烧室5，并打开第二开关阀8；

步骤5：根据第一温度的上升曲线、第二温度的上升曲线确定第一温度和第二温度在某一个预设周期内不能分别达到第一预设值和第二预设值，依次启动加热器31、无焰燃烧室5、加热介质循环泵34。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

通过对甲醇重整燃料电池系统的启动环节内的温度的掌控，使启动时所耗能源更小，起到节约能源的作用。当启动时，确定出开启加热介质循环泵34后，电堆3和重整室1的温度能否在一个反应周期内(预设周期)达到了各自的反应条件(第一预设值和第二预设值)，当能够达到时，只需开启加热介质循环泵34，而无需开启加热器31。

在一个实施例中，中央控制器15包括若干个温度检测电路，用于与第一温度传感器10或第二温度传感器11或第三温度传感器12或第四温度传感器13连接；

温度检测电路包括：第一输入端16、第二输入端17和信号输出端18；第一输入端接地，第二输入端接入电阻R1后接入运放器U的同相输入端；

电容C1一端接地，另一端接入运放器U的同相输入端；

电阻R2一端接地，另一端接入电阻R5后接入运放器U的反向输入端；电容C2与电阻R2并联；

电阻R3一端接电源VCC，另一端接入电阻R2和电阻R5之间；

电阻R4一端接电源VCC，另一端接入运放器U的同相输入端；

电阻R6一端接运放器U的输出端，另一端接运放器U的同相输入端；

电阻R7一端接入运放器U的输出端；

电阻R8一端接电源VCC，另一端接电阻R7的远离与运放器U的输出端连接的一端的另一端；

以电阻R7的远离与运放器U的输出端连接的一端的另一端为检测电路的信号输出端18；

所述第一温度传感器10或第二温度传感器11或第三温度传感器12或第四温度传感器13的一端连接所述第一输入端16，另一端连接所述第二输入端17。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

第一温度传感器10、第二温度传感器11、第三温度传感器12、第四温度传感器13选用KTY类型。接入检测电路的第一输入端16和第二输入端17时，当温度低于阈值温度时，运放器U输出为高电平，当电机温度高于阈值温度时，此时比较器输出翻转，运放器U输出为低电平。中央控制器15的主控CPU检测到第一温度传感器10和第二温度传感器11的检测电路翻转为低电平后启动重整室1和电堆3。

以往电堆3产热不能为重整制氢所用的原因在于，电堆3工作温度和重整工作温度相差很大，虽然电堆3产生的热量很大，但是温度低。本发明采用了更高工作温度(180℃～230℃)质子交换膜和低操作温度(160℃～240℃)高性能的甲醇重整催化剂。电堆3产生的热可以直接给重整加热和其他部件预热，不仅结构控制简单还大大提高燃料电池的效率。

在一个实施例中，所述辅助加热系统在对所述过滤空气进行加热的过程中，能智能控制所述过滤空气的温度，使得所述甲醇重整燃料电池系统在提高放电性能的同时不会由于在所述加热的过程中出现过度加热而对热能造成额外的损耗，其中智能控制所述过滤空气的温度的过程中包括如下步骤；

步骤A1、确定所述辅助加热系统的传热效率；

其中，η为所述辅助加热系统的传热效率，H为所述辅助加热系统的表面传热系数，Ms为所述辅助加热系统的外侧表面积，Th为所述辅助加热系统所处环境的温度，λ为所述辅助加热系统的导热系数，Mn为所述辅助加热系统的内侧表面积，Tx为所述辅助加热系统内部温度，R为所述辅助加热系统的对角线的长度，maxP为所述辅助加热系统的额定功率；

步骤A2、确定所述甲醇重整燃料电池的渗透效率；

其中，K为所述甲醇重整燃料电池的渗透效率，

步骤A3、确定调整温度；

其中，T为调整温度，Bj为甲醇的比热容，Mj为所述甲醇重整燃料电池系统中甲醇的质量，Cx为所述甲醇重整燃料电池阳极的液体浓度；

步骤A4、智能控制所述过滤空气的温度为调整温度。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

利用上述技术，能实时计算出所述空气过滤系统的过滤空气的调整温度，从而可以在辅助加热系统工作时，能够智能的控制调整温度，使得所述甲醇重整燃料电池系统能在提高放电性能的同时不会由于在所述加热的过程中出现过度加热而对热能造成额外的损耗的情况，且上述调整温度的计算为一个实时计算过程，从而在智能的控制调整温度时能够实时控制，提高了控制的时效性，同时利用上述技术，由于对温度的智能控制，从而克服了被动式燃料电池输出电压较低的问题，提高电池的性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。