The present invention provides a quick opening in the low temperature hydrogen proton exchange membrane fuel cell system includes exhaust pipe, exhaust valve, hydrogen hydrogen coolant branch and liquid injection valve, the exhaust pipe comprises a hydrogen inlet and outlet piping are connected through hydrogen valve, inlet pipeline inlet connection with the fuel cell stack; inlet pipeline and cooling liquid hydrogen branch pipe is connected through the injection valve, the other end of the cooling liquid can be injected into the cooling liquid branch. The invention utilizes characteristics of cooling solidification of liquid fuel cell system low, cover the protection of hydrogen and hydrogen pipeline valve, to avoid freezing due to pipeline gas, liquid water due to low temperature solidification due to blockage and valve body, significantly improve the opening speed of hydrogen system, while reducing the fuel cell system in low temperature cold the starting time, improve the efficiency of the fuel cell system, the overall design is simple and easy to implement.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种应用于质子交换膜燃料电池的排氢系统,尤其涉及一种可在低温下快速开启的质子交换膜燃料电池排氢系统。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有环境友好、能量转换效率高、启动迅速等优点,被认为是一种极具潜力的清洁高效的新能源发电装置。通常的,一个燃料电池系统主要有氢气路系统、空气路系统和水热管理系统组成。其中,氢气路系统主要包括高压氢罐、氢气减压器、氢气喷射器和排氢电磁阀及相应管道组成;空气路系统主要包括空压机、中冷器、增湿器和尾排节气门及相应管道组成;水热管理系统主要由膨胀水箱、冷却水泵和散热风扇构成以控制并保持燃料电池系统温度。燃料电池系统的氢气侧电化学反应,生成氢离子(质子),通过质子交换膜传递至空气侧;空气侧的氧气在催化剂的作用下与质子发生电化学反应生成水。由于空气侧和氢气侧水的浓度差,浓度扩散作用导致的传质过程使得氢气侧存在一定量的水分。通常,氢气侧的大部分水在间歇排氢和系统停机吹扫过程中被排出。然而,在极端低温环境(如-20℃)下,残留的液态水以及常温下处于气态的水分发坐冷凝和凝固,导致排氢电磁阀阀体与阀座之间由于结冰而难以开启,甚至结冰将氢气尾排管路堵塞,从而阻碍了燃料电池系统低温冷起动开机过程的进行。因此,需采取措施防止排氢电磁阀结冰,或实现结冰快速融化使得低温下排氢过程尽快正常进行,以保障燃料电池系统快速低温冷起动的实现。中国专利CN203800126U是通过加热棒迅速将电磁阀内的已经凝结的固态冰融化,之后通过空气压缩机压缩后的热空气给电磁阀保温。这种方式需要消耗较高能量,结构设计也比较复杂。
技术实现思路
本专利技术提供 ...
【技术保护点】
一种可在低温下快速开启的质子交换膜燃料电池排氢系统,其特征在于,包括:排氢管(2)、排氢阀(3)、冷却液支路(5)和注液阀(6),所述排氢管(2)包括进口管路(21)和出口管路(22),两者通过所述排氢阀(3)相连接,所述进口管路(21)的进气口与燃料电池电堆(1)连接;所述排氢管(2)的进口管路(21)和冷却液支路(5)通过所述注液阀(6)相连接,所述冷却液支路(5)的另一端可注入冷却液。
【技术特征摘要】
1.一种可在低温下快速开启的质子交换膜燃料电池排氢系统,其特征在于,包括:排氢管(2)、排氢阀(3)、冷却液支路(5)和注液阀(6),所述排氢管(2)包括进口管路(21)和出口管路(22),两者通过所述排氢阀(3)相连接,所述进口管路(21)的进气口与燃料电池电堆(1)连接;所述排氢管(2)的进口管路(21)和冷却液支路(5)通过所述注液阀(6)相连接,所述冷却液支路(5)的另一端可注入冷却液。2.如权利要求1所述的可在低温下快速开启的质子交换膜燃料电池排氢系统,其特征在于,所述排氢阀(3)的位置低于所述进口管路(21)和出口管路(22)。3.如权利要求1所述的可在低温下快速开启的质子交换膜燃料电池排氢系统,其特征在于,所述排氢阀(3)和注液阀(6)为电磁阀。4.如权利要求1所述的可在低温下快速开启的质子交换膜燃料电池排氢系统,其特征在于,所述冷却液支...
【专利技术属性】
技术研发人员:施昕,林琦,胡哲,
申请(专利权)人:上海重塑能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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