本发明专利技术涉及一种氢燃料电池的氢气输送装置及控制方法，包括进气腔、排气腔、金属钯以及转运组件，进气电磁阀及进气流量计，排气电磁阀及排气流量计，在排气腔上设置真空泵以及加热组件，在进气腔上设置降温组件；进气流量计及排气流量计将流量信号反馈至控制组件；控制组件控制进气电磁阀、排气电磁阀、真空泵、加热组件以及降温组件；控制方法为，S1、进气腔降温；S2、氢气瓶供气；S3、第一次转移金属钯；S4、排气腔抽真空；S5、加热金属钯；S6、向电堆供气；S7、第二次转移金属钯。实现净化氢气，将氢气中混杂的其他气体排出，不会出现催化剂中毒，延长电池寿命；两块金属钯交替使用，可以无缝对接，保证净化氢气的连续性。
【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池的氢气输送装置及控制方法
本专利技术涉及氢燃料电池的应用
，尤其是涉及一种氢燃料电池的氢气输送装置及控制方法。
技术介绍
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。由于氢燃料电池根据其本身的特性，不会对环境造成污染，从而应用越来越广泛；但是由于市场上氢气大部分来自燃油等有机物中提炼出来，氢气中混有一氧化碳、硫、氨气等杂质，当氢气中混有一氧化碳、硫、氨气时，会使电堆中催化剂中毒，影响氢燃料电池寿命。钯是银白色过渡金属，较软，有良好的延展性和可塑性，能锻造、压延和拉丝，块状金属钯能吸收大量氢气，常温下，1体积海绵钯可吸收900体积氢气，1体积胶体钯可吸收1200体积氢气，而加热到40～50℃，吸收的氢气即大部释出。由于金属钯的这种特性，可以解决氢燃料电池中燃料不纯现象。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问是提供一种可以对氢气进行提纯并输送至电堆内的氢燃料电池的氢气输送装置及控制方法。本专利技术解决其技术问题所采取的技术手段是：一种氢燃料电池的氢气输送装置，设置于氢气瓶与电堆之间的输送管道上，包括连接于氢气瓶的进气腔、连接于电堆的排气腔、用于吸收及排放氢气的金属钯以及用于将金属钯在进气腔与排气腔之间来回运输的转运组件，与所述的进气腔连接的输送管道上设置进气电磁阀及进气流量计，与所述的排气腔连接的输送管道上设置排气电磁阀及排气流量计，在所述的排气腔上设置真空泵以及加热组件，在所述的进气腔上设置降温组件；所述的进气流量计及排气流量计将检测的流量信号反馈至控制组件；所述的控制组件控制进气电磁阀、排气电磁阀、真空泵、加热组件以及降温组件的开启与关闭。进一步具体的，所述的进气腔与排气腔由转运组件以及设置于转运组件外侧的壳体组成，所述的壳体呈圆形且内部为空腔，所述的转运组件设置于空腔内，所述的转运组件包括设置于壳体圆心处的转动轴、驱动转动轴转动的电机、由转动轴柱面向外伸出的挡板以及固定于挡板上且置于挡板与壳体之间的密封垫；所述的挡板至少两个，所述的挡板将壳体的内腔分为进气腔与排气腔；在所述的进气腔与排气腔内均设置一金属钯。进一步具体的，所述的进气腔至少一个，所述的排气腔至少一个。进一步具体的，所述的转动轴柱面向外伸出固定部，所述的金属钯设置于固定部上，在每个所述的进气腔以及每个排气腔内均设置一固定部。进一步具体的，所述的加热组件为设置于壳体内腔壁上的加热电阻丝，所述的降温组件为设置于壳体内腔壁上的降温翅片。进一步具体的，所述的加热组件为设置于固定部上的加热电阻丝，在所述降温组件为设置于固定部上的降温翅片。进一步具体的，在所述的挡板的两侧均设置一层保温层。进一步具体的，在所述的进气腔与排气腔上均设置有压力传感器，所述的压力传感器将压力信号传递至控制组件。一种基于上述的氢气输送装置的控制方法，该控制方法的步骤为，S1、进气腔降温，控制组件控制降温组件对进气腔进行降温操作；S2、氢气瓶供气，通过控制组件打开进气电磁阀，氢气进入进气腔内，此时设置于进气腔内的金属钯吸收氢气，待金属钯完全吸收氢气后，关闭进气电磁阀；S3、第一次转移金属钯，通过转运组件将含有氢气的金属钯运输至排气腔内；S4、排气腔抽真空，控制组件控制真空泵对排气腔抽取真空，直至排气腔内不存在杂质气体；S5、加热金属钯，通过加热组件对金属钯所处的环境进行加热，使得氢气从金属钯内排出，温度控制在40-45℃；S6、向电堆供气，打开排气电磁阀使得氢气顺利进入电堆反应；S7、第二次转移金属钯，待金属钯释放氢气完成后，通过转运组件将金属钯运输至进气腔，此时回到步骤S1进行下一轮的吸收氢气操作。进一步具体的，所述的金属钯至少有两块，至少有一块吸收氢气的同时至少有一块释放氢气。本专利技术的有益效果是：实现净化氢气，将氢气中混杂的其他气体全部排出，不会出现催化剂中毒，延长电池寿命；两块金属钯交替使用，可以无缝对接，保证净化氢气的连续性；金属钯释放氢气的温度为40-45℃，而电堆内的温度为60-80℃，被净化的氢气不需要再次降温，能够直接使用。附图说明图1是本专利技术的氢气输送装置的结构示意图；图2是本专利技术氢气输送控制方法的流程图。图中：1、输送管道；2、进气腔；3、排气腔；4、金属钯；5、进气电磁阀；6、进气流量计；7、排气电磁阀；8、排气流量计；9、真空泵；10、加热组件；11、降温组件；12、壳体；13、转动轴；14、挡板；15、密封垫；16、固定部；17、压力传感器。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细描述。如图1所示一种氢燃料电池的氢气输送装置，设置于氢气瓶与电堆之间的输送管道1上，包括连接于氢气瓶的进气腔2、连接于电堆的排气腔3、用于吸收及排放氢气的金属钯4以及用于将金属钯4在进气腔2与排气腔3之间来回运输的转运组件，与所述的进气腔2连接的输送管道1上设置进气电磁阀5及进气流量计6，与所述的排气腔3连接的输送管道1上设置排气电磁阀7及排气流量计8，在所述的排气腔3上设置真空泵9以及加热组件10，在所述的进气腔2上设置降温组件11；所述的进气流量计6及排气流量计8将检测的流量信号反馈至控制组件；所述的控制组件控制进气电磁阀5、排气电磁阀7、真空泵9、加热组件10以及降温组件11的开启与关闭。上述进气腔2与排气腔3通过转运组件与壳体12形成，壳体12为中空的圆形腔体，端面通过端盖密封，转运组件设置在圆形腔体内，在壳体12上设置一进气口以及一排气口，转运组件包括设置于壳体12圆心处的转动轴13、驱动转动轴13转动的电机、由转动轴13柱面向外伸出的挡板14以及固定于挡板14上且置于挡板14与壳体12之间的密封垫15，电机设置于壳体12外侧，转动轴13穿过壳体12与电机连接，挡板14根据需要可以设置多个，在本方案中使用两个即可，两个挡板14将壳体12的内腔分为进气腔2与排气腔3，在所述的进气腔2与排气腔3内均设置金属钯4，进气腔2与排气腔3会根据转动轴13转动后进行变换，例如两个挡板14将壳体12内腔分为第一腔体与第二腔体，当第一腔体与进气口连接时，第一腔体为进气腔2，而当第一腔体与排气口连接时，第一腔体为排气腔3，而第二腔体分别与进气孔、排气孔连通后为进气腔2、排气腔3；金属钯4固定的位置可以通过转动轴13柱面向外伸出固定部16，金属钯4固定于固定部16上即可；上述的加热组件10可以为设置在壳体12上的加热电阻丝，通过加热壳体12使得壳体12内部的温度升高，设置于壳体12上加热电阻丝必须位于排气腔3一侧，也可以使设置在固定部16上的加热电阻丝，能够直接在壳体12内部进行加热；同时也可以在壳体12及固定部16上设置降温翅片用于降温，设置于壳体12上的降温翅片必须位于进气腔2一侧；同时为了保证进气腔2的低温环境持续以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氢燃料电池的氢气输送装置，设置于氢气瓶与电堆之间的输送管道(1)上，其特征在于，包括连接于氢气瓶的进气腔(2)、连接于电堆的排气腔(3)、用于吸收及排放氢气的金属钯(4)以及用于将金属钯(4)在进气腔(2)与排气腔(3)之间来回运输的转运组件，与所述的进气腔(2)连接的输送管道(1)上设置进气电磁阀(5)及进气流量计(6)，与所述的排气腔(3)连接的输送管道(1)上设置排气电磁阀(7)及排气流量计(8)，在所述的排气腔(3)上设置真空泵(9)以及加热组件(10)，在所述的进气腔(2)上设置降温组件(11)；所述的进气流量计(6)及排气流量计(8)将检测的流量信号反馈至控制组件；所述的控制组件控制进气电磁阀(5)、排气电磁阀(7)、真空泵(9)、加热组件(10)以及降温组件(11)的开启与关闭。/n
【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池的氢气输送装置，设置于氢气瓶与电堆之间的输送管道(1)上，其特征在于，包括连接于氢气瓶的进气腔(2)、连接于电堆的排气腔(3)、用于吸收及排放氢气的金属钯(4)以及用于将金属钯(4)在进气腔(2)与排气腔(3)之间来回运输的转运组件，与所述的进气腔(2)连接的输送管道(1)上设置进气电磁阀(5)及进气流量计(6)，与所述的排气腔(3)连接的输送管道(1)上设置排气电磁阀(7)及排气流量计(8)，在所述的排气腔(3)上设置真空泵(9)以及加热组件(10)，在所述的进气腔(2)上设置降温组件(11)；所述的进气流量计(6)及排气流量计(8)将检测的流量信号反馈至控制组件；所述的控制组件控制进气电磁阀(5)、排气电磁阀(7)、真空泵(9)、加热组件(10)以及降温组件(11)的开启与关闭。
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池的氢气输送装置，其特征在于，所述的进气腔(2)与排气腔(3)由转运组件以及设置于转运组件外侧的壳体(12)组成，所述的壳体(12)呈圆形且内部为空腔，所述的转运组件设置于空腔内，所述的转运组件包括设置于壳体(12)圆心处的转动轴(13)、驱动转动轴(13)转动的电机、由转动轴(13)柱面向外伸出的挡板(14)以及固定于挡板(14)上且置于挡板(14)与壳体(12)之间的密封垫(15)；所述的挡板(14)至少两个，所述的挡板(14)将壳体(12)的内腔分为进气腔(2)与排气腔(3)；在所述的进气腔(2)与排气腔(3)内均设置一金属钯(4)。
3.根据权利要求1所述的氢燃料电池的氢气输送装置，其特征在于，所述的进气腔(2)至少一个，所述的排气腔(3)至少一个。
4.根据权利要求2所述的氢燃料电池的氢气输送装置，其特征在于，所述的转动轴(13)柱面向外伸出固定部(16)，所述的金属钯(4)设置于固定部(16)上，在每个所述的进气腔(2)以及每个排气腔(3)内均设置一固定部(16)。
5.根据权利要求2所述的氢燃料电池的氢气输送装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建兵，许峻峰，张松，
申请(专利权)人：中铁轨道交通装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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