【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池气体分离方法及系统
[0001]本公开涉及新能源
，尤其涉及一种氢燃料电池气体分离方法及系统。
技术介绍
[0002]CN115241496A提供了一种燃料电池的气水分离系统、控制方法及燃料电池系统，涉及燃料电池控制领域，该燃料电池的气水分离系统与燃料电池堆相连接，包括：第一空气通路、第二空气通路以及气液分离通路；其中，第一空气通路中包括：进气系统、空压机、中冷器、加湿器以及背压阀；第二空气通路中包括：流量控制阀、气液分离器以及排氢阀；气液分离通路中包括：氢循环系统以及气液分离器；该燃料电池的气水分离系统可利用第二空气通路中设置的第一叶轮带动气液分离器中的第二叶轮，实现了将第一通路中的排气能量利用至气液分离器中。
[0003]目前燃料电池供氢系统主要包括喷氢比例阀、引射器、氢气循环泵和水气分离器几部分。其中水气分离器的作用是将电堆反应完的包括氢气、氮气、气态和液态水在内的混合物进行气液分离，避免液态水进入电堆后造成电堆“水淹”。
[0004]现有技术中排气和排水通过电磁阀控制，当电磁阀动作时存...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池气体分离方法，其特征在于，所述方法应用于氢燃料电池气体分离系统，所述系统包括引射器、第一相分离器和第二相分离器，所述方法包括：根据所述氢燃料电池输出的第一混合流体的流速和质量，调整所述引射器的出射角度和出射速度，以使所述第一混合流体与所述第一相分离器中第一混合腔的接触面积最大；通过所述第一相分离器分离所述第一混合流体中的水，得到第二混合流体，并将所述第二混合流体通过气体流道导入所述第二相分离器的第二混合腔中，其中，所述第一混合流体包括水、氢气和氮气，所述第二混合流体包括氮气和氢气；通过所述第二混合腔中设置的高分子膜分离所述第二混合流体的氮气和氢气，并控制所述第二混合腔中设置的喷氢比例阀控制氢气的压强。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一混合腔中设置有气体入口结构、第一气体挡板和第二气体挡板；所述气体入口结构与水平面夹角范围为1至45度；所述第一气体挡板用于改变所述第一混合流体的运动方向，所述第一气体挡板与所述气体入口结构的夹角范围为0至90度；所述第二气体挡板设置在所述第一气体挡板下方，所述第二气体挡板用于进一步改变所述第一混合流体的运动方向，所述第二气体挡板与所述第一气体挡板的夹角范围为0至90度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述氢燃料电池输出的第一混合流体的流速和质量，调整所述引射器的出射角度和出射速度，以使所述第一混合流体与所述第一相分离器中第一混合腔的接触面积最大包括：根据所述第一混合流体的流速和质量，确定所述第一混合流体对应的质量流速比，根据所述质量流速比以及所述第一混合流体对应的临界压力，确定所述第一混合流体的临界截面面积；基于所述第一混合流体的临界截面面积，结合所述引射器的引射系数、第一混合流体的速度损失值，确定所述引射器的出射速度；基于所述第一混合流体的临界截面面积，结合所述引射器的喷嘴相对水平面的喷嘴角度、所述第一混合腔中设置的第一挡板与引射器的喷嘴的第一相对角度、以及所述第一混合腔中设置的第二挡板与引射器的喷嘴的第二相对角度，确定所述引射器的出射角度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一混合流体的临界截面面积如下公式所示：其中，S
h
表示第一混合流体的临界截面面积，G表示质量流速比，s
m
表示临界速度，k表示绝热系数，P
r
、P
s
分别表示临界截面的相对压力和滞止压力；所述确定所述引射器的出射速度如下公式所示：其中，V
h
表示所述引射器的出射速度，Δv表示第一混合流体的速度损失值，Y
S
表示引射
器的引射系数，W0表示所述第一混合流体的流量值；所述确定所述引射器的出射角度如下公式所示：其中，A
h
表示所述引射器的出射角度，e表示角度矫正损失，A0表示所述引射器的喷嘴相对水平面的喷嘴角度，分别表示第一相对角度和第二相对角度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体流道包括第一气体流道和第二气体流道，所述高分子膜包括第一高分子膜和第二高分子膜，其中，所述第一气体流道与所述第一高分子膜相对，所述第二气...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐楠，林茹，曹原，
申请(专利权)人：江苏申氢宸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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