【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池引射器回收氢气的方法和装置
本专利技术涉及燃料电池
,特别涉及一种燃料电池引射器回收氢气的方法和装置。
技术介绍
众所周知,在燃料电池堆的工作过程中,由于质子交换膜的物理特性,在燃料电池堆阴极侧产生的水,会透过质子交换膜渗透到阳极侧,而逐渐积累起较多的水,继而影响氢气到达质子交换膜的反应区,使燃料电池堆的发电性能下降,因此,需要及时的将阳极侧的积水排出,这不可避免的将燃料电池堆中的部分燃料氢气排出,进而导致燃料气的浪费,并产生一定的安全隐患。为了提高氢气燃料的利用率,减少了浪费和消除安全隐患,燃料电池发电系统中都会设置一套氢气回收系统,以回收、循环利用排出的氢气燃料。目前的氢气回收系统多数采用氢气压缩机、循环泵等装置进行氢气的回收利用,在将燃料电池堆氢气尾排排出的汽水混合物经液气分离器分离后,使用氢气循环泵将分离出的氢气重新泵回燃料电池堆的阳极侧,进行回收利用,既能保证及时的将燃料电池堆内部的水及时排到外部,实施有效的水管理,又能提高氢气的利用率。但是这种氢气循环方法需要燃料电池系统额外的提供电能给压缩机工作,功率消耗大,难密封,工作范围过小,并存在有产生振动和噪音等问题,同时,由于目前技术的限制,国内能够生产氢气回收泵的厂家资源有限,且价格高昂,采用氢气泵进行氢气回收利用并非最佳的方法。相比而言,采用引射器进行氢气回收的方法则比较简单有效:在燃料电池系统中,燃料电池系统供气端的高压氢气和尾排低压氢气正适合采用引射器的方式,充分利用高压氢气罐与燃料电池堆之间存在的压力势能来实现氢气的 ...
【技术保护点】
1.一种燃料电池的引射器回收氢气的方法和装置,包括氢气引射器、质子交换膜燃料电池堆、液气分离罐以及高压氢气源。所述氢气引射器的工作流体入口与高压氢气源连接的管道上设置有流量调节阀;所述燃料电池堆的氢气出口与液气分离器连接的管道上设置有第一排气电磁阀;所述燃料电池堆的氢气出口处还设置有第二排气电磁阀;所述液气分离器底部设置有排水电磁阀,顶部设置有放空阀;所述燃料电池系统中设置有单电池电压巡检模块;/n所述氢气引射器,其特征在于包括工作喷嘴、接受室、混合室和扩散室;所述工作喷嘴为(但不仅限于)不仅限于可调式喷嘴;/n所述氢气引射器的工作流体入口与高压氢气罐连接,氢气引射器的引射流体入口与液气分离器的出口连接,氢气引射器出口与燃料电池堆的氢气进口连接;/n所述氢气引射器的工作流体入口处设置第一压力传感器;所述氢气引射器的引射流体入口处设置第二压力传感器;所述氢气引射器出口与燃料电池堆的入口连接处设置第三压力传感器;/n所述高压氢气源的出口设置有一级减压阀和二级减压阀。/n
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的引射器回收氢气的方法和装置,包括氢气引射器、质子交换膜燃料电池堆、液气分离罐以及高压氢气源。所述氢气引射器的工作流体入口与高压氢气源连接的管道上设置有流量调节阀;所述燃料电池堆的氢气出口与液气分离器连接的管道上设置有第一排气电磁阀;所述燃料电池堆的氢气出口处还设置有第二排气电磁阀;所述液气分离器底部设置有排水电磁阀,顶部设置有放空阀;所述燃料电池系统中设置有单电池电压巡检模块;
所述氢气引射器,其特征在于包括工作喷嘴、接受室、混合室和扩散室;所述工作喷嘴为(但不仅限于)不仅限于可调式喷嘴;
所述氢气引射器的工作流体入口与高压氢气罐连接,氢气引射器的引射流体入口与液气分离器的出口连接,氢气引射器出口与燃料电池堆的氢气进口连接;
所述氢气引射器的工作流体入口处设置第一压力传感器;所述氢气引射器的引射流体入口处设置第二压力传感器;所述氢气引射器出口与燃料电池堆的入口连接处设置第三压力传感器;
所述高压氢气源的出口设置有一级减压阀和二级减压阀。
2.如权利要求1所述的燃料电池的气体引射器回收氢气的方法,其特征在于,将燃料电池系统的氢气入口压力确定为恒定的压力值,作为调节和控制氢气入口处的流量调节阀的依据之一;所述恒定的氢气入口压力值,在不同功率的燃料电池系统中略有不同。
3.如权利要求1所述的燃料电池的气体引射器回收氢气的方法,其特征在于将氢气出口第一排气电磁阀的开、关状态时间比设置为λT,作为调节和控制燃料电池堆排出阳极侧积水的依据之一。
4.如权利要求1所述的燃料电池的气体引射器回收氢气的方法,其特征在于,将燃料电池系统正常工作状态下,单位时间内工作流体的压力与引射流体的压力差的均值设置为ΔP,作为调节和控制氢气入口处的流量调节阀的依据之二。
5.如权利要求4所述的单位时间,其特征在于时间长度为3~5分钟。
6.如权利要求4所述的燃料电池系统正常工作状态,其特征在于,正常工作状态包含低功率状态、半功率状态和额定功率状态。
7.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:邢少锋,其他发明人请求不公开姓名,
申请(专利权)人:上海羿沣氢能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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