燃料电池氢气尾气净化系统技术方案

本发明专利技术涉及一种燃料电池氢气尾气净化系统。该燃料电池氢气尾气净化系统包括燃料电池供氢系统、氢气收集机构、燃烧机构及控制器；燃料电池供氢系统包括燃料电池电堆、与电堆的进气端连接的氢气进气管、以及与燃料电池电堆的排气端连接的尾气排气管；氢气收集机构包括与尾气排气管连接的气水分离机构、与气水分离机构连接的氢气缓存机构、以及与氢气缓存机构连接的气体输送管路；燃烧机构包括与气体输送管路连接的燃烧室结构、以及设于燃烧室结构中的点火器；控制器与点火器、气水分离机构、氢气缓存机构及气体输送管路均连接。本发明专利技术通过燃烧清除氢气尾排中的氢气，可解决燃料电池电堆运行过程中排出的氢气尾气存在安全威胁，以及对大气环境及人类健康具有潜在危害的问题。大气环境及人类健康具有潜在危害的问题。大气环境及人类健康具有潜在危害的问题。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池氢气尾气净化系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别涉及一种燃料电池氢气尾气净化系统。

技术介绍

[0002]燃料电池汽车是新能源汽车技术发展的第三阶段，能够解决纯电动汽车的里程焦虑、充电时间长、电池污染等问题，尤其在商用车上更具优势，具有很好的应用前景。在燃料电池运行过程中，为了保障氢气纯度和防止阳极侧水堵，需要间歇地排出氢气尾气，这些尾气存在以下危害：
①
刚排出的尾气氢气浓度较高，存在爆燃的危险；
②
容易在带顶建筑内聚集，尤其是地下车库氢气聚集后不易清除，存在安全隐患；
③
大量的氢气进入大气层还会干扰臭氧形成，会对大气、环境和人类的健康造成潜在危害。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种燃料电池氢气尾气净化系统，通过燃烧清除氢气尾排中的氢气，以解决燃料电池运行过程中排出的氢气尾气存在安全威胁，以及对大气环境及人类健康具有潜在危害的问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种燃料电池氢气尾气净化系统，包括：
[0005]燃料电池供氢系统，包括燃料电池电堆、与所述燃料电池电堆的进气端连接的氢气进气管、以及与所述燃料电池电堆的排气端连接的尾气排气管；
[0006]氢气收集机构，包括与所述尾气排气管连接的气水分离机构、与所述气水分离机构连接的氢气缓存机构、以及与所述氢气缓存机构连接的气体输送管路；
[0007]燃烧机构，包括与所述气体输送管路连接的燃烧室结构、以及设于所述燃烧室结构中的点火器；以及，
[0008]控制器，与所述点火器、所述气水分离机构、所述氢气缓存机构及所述气体输送管路均连接。
[0009]在一些实施例中，所述燃烧室结构包括具有燃烧腔的燃烧室壳体，设于所述燃烧室壳体的底部的空气进气口，设于所述燃烧室壳体的顶部的排气口，以及设于所述燃烧腔内的耐温防火网结构，所述点火器穿过所述耐温防火网结构伸入到所述燃烧腔中，所述气体输送管路与所述燃烧室壳体连接。
[0010]在一些实施例中，所述燃烧机构包括与所述控制器连接的温度传感器，所述温度传感器伸入到所述燃烧腔中。
[0011]在一些实施例中，所述气体输送管路包括与所述氢气缓存机构连接的氢气输送管，以及设于所述氢气输送管上的氢气输送控制阀，所述氢气输送控制阀与所述控制器连接，所述氢气输送管的端部伸入到所述燃烧腔中、并与所述点火器邻近设置。
[0012]在一些实施例中，所述氢气缓存机构包括具有气体容纳腔的气体缓存容器，活动隔设于所述气体缓存容器中的隔板，以及连接于所述隔板和所述气体缓存容器的内侧顶壁之间的弹性缓冲结构；
[0013]所述隔板分隔所述气体容纳腔为氢气缓存腔和压力平衡腔，所述压力平衡腔位于所述气体缓存容器的上部、并与大气连通，所述氢气缓存腔位于所述气体缓存容器的下部，且所述气水分离机构与所述氢气缓存腔的一侧连通，所述气体输送管路与所述氢气缓存腔的另一侧连通。
[0014]在一些实施例中，所述气体缓存容器的顶部开设有气体连通口，所述气体连通口连通大气和所述压力平衡腔；
[0015]所述气体缓存容器的底部开设有与所述氢气缓存腔连通的缓存进气口，所述气体缓存容器的下部侧面开设有缓存出气口，所述缓存出气口与所述气体输送管路连通。
[0016]在一些实施例中，所述氢气缓存机构包括设于所述压力平衡腔的上部的高位位置传感器或高位压力传感器，设于所述氢气缓存腔的下部的低位位置传感器或低位压力传感器，以及设于所述氢气缓存腔内的氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感、所述高位位置传感器或所述高位压力传感器、所述低位位置传感器或所述低位压力传感器均与所述控制器连接。
[0017]在一些实施例中，所述气水分离机构包括与所述尾气排气管连接的分离进气管，设于所述分离进气管上的分离进气阀，与所述分离进气管的端部连接的气水分离器，以及设于所述气水分离器的底部的排水控制阀，所述气水分离器的顶部与所述氢气缓存机构连接，所述分离进气阀和所述排水控制阀均与所述控制器连接。
[0018]在一些实施例中，所述燃料电池供氢系统包括连接所述氢气进气管和所述尾气排气管的氢气循环管，以及设于所述氢气循环管上的氢气循环泵；
[0019]在一些实施例中，所述燃料电池供氢系统包括设于所述氢气进气管上的引射器，以及与所述引射器连接的引射管，所述引射管与所述尾气排气管连接。
[0020]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：将尾排的氢气积聚后烧掉，防止尾气中的氢气排放到大气中，确保燃料电池电堆汽车排放安全、环保。
[0021]本专利技术实施例提供了一种燃料电池氢气尾气净化系统，通过设置与燃料电池电堆的尾气排气管连接的氢气收集机构，可先利用气水分离机构对尾气排气管排出的氢气尾气进行气水分离，除去氢气尾气中的水分，再通过氢气缓存机构对过滤除去水分的氢气尾气进行聚集，一直聚集到足够的容量时才通过气体输送管路，将收集的氢气输送燃烧机构的燃烧室结构中，并利用燃烧室结构中设置的点火器对氢气进行点火燃烧，从而将燃料电池电堆排出的尾气中的氢气聚积后燃烧掉，实现尾气的净化。这样，可有效净化尾排氢气，防止了氢气尾气排放到大气中造成安全危害。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例所述燃料电池氢气尾气净化系统的结构示意框图；
[0024]图2为本专利技术实施例所述燃料电池氢气尾气净化系统的氢气收集机构和燃烧机构的局部结构示意框图。
[0025]图中：100、燃料电池电堆；110、氢气进气管；120、尾气排气管；130、氢气循环管；140、氢气循环泵；150、引射管；160、引射器；170、减压阀；180、比例阀；200、气水分离机构；210、分离进气管；220、分离进气阀；230、气水分离器；240、排水控制阀；300、氢气缓存机构；302、压力平衡腔；304、氢气缓存腔；310、气体缓存容器；320、隔板；330、弹性缓冲结构；340、过滤膜；350、高位位置传感器；360、低位位置传感器；370、氢气浓度传感器；400、气体输送管路；410、氢气输送管；420、氢气输送控制阀；500、控制器；600、燃烧机构；602、燃烧腔；610、燃烧室壳体；612、空气进气口；614、排气口；620、耐温防火网结构；630、点火器；640、温度传感器。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池氢气尾气净化系统，其特征在于，包括：燃料电池供氢系统，包括燃料电池电堆、与所述燃料电池电堆的进气端连接的氢气进气管、以及与所述燃料电池电堆的排气端连接的尾气排气管；氢气收集机构，包括与所述尾气排气管连接的气水分离机构、与所述气水分离机构连接的氢气缓存机构、以及与所述氢气缓存机构连接的气体输送管路；燃烧机构，包括与所述气体输送管路连接的燃烧室结构、以及设于所述燃烧室结构中的点火器；以及，控制器，与所述点火器、所述气水分离机构、所述氢气缓存机构及所述气体输送管路均连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池氢气尾气净化系统，其特征在于，所述燃烧室结构包括具有燃烧腔的燃烧室壳体，设于所述燃烧室壳体的底部的空气进气口，设于所述燃烧室壳体的顶部的排气口，以及设于所述燃烧腔内的耐温防火网结构，所述点火器穿过所述耐温防火网结构伸入到所述燃烧腔中，所述气体输送管路与所述燃烧室壳体连接。3.根据权利要求2所述的燃料电池氢气尾气净化系统，其特征在于，所述燃烧机构包括与所述控制器连接的温度传感器，所述温度传感器伸入到所述燃烧腔中。4.根据权利要求2所述的燃料电池氢气尾气净化系统，其特征在于，所述气体输送管路包括与所述氢气缓存机构连接的氢气输送管，以及设于所述氢气输送管上的氢气输送控制阀，所述氢气输送控制阀与所述控制器连接，所述氢气输送管的端部伸入到所述燃烧腔中、并与所述点火器邻近设置。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的燃料电池氢气尾气净化系统，其特征在于，所述氢气缓存机构包括具有气体容纳腔的气体缓存容器，活动隔设于所述气体缓存容器中的隔板，以及连接于所述隔板和所述气体缓存容器的内侧顶壁之间的弹性缓冲结构；所述隔板分隔所述气体容纳腔为氢气缓存腔和压力平衡腔，所述压力平衡腔位于所述气体缓存容器的上部、并与大气连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈银烛，周海鹰，马霁旻，杨守武，夏洋，周健，
申请(专利权)人：智新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：