一种高温甲醇燃料电池供料系统技术方案

技术编号:40729567 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-22 13:08
本申请公开了一种高温甲醇燃料电池供料系统,包括通过管道双向连接的燃料罐和缓冲罐,通过管道与所述缓冲罐依次连接的第一滤清器、液泵、压力传感器和导轨,导轨后端通过管道连接有至少一组依次连接的喷嘴、去离子柱、第二滤清器,能够起到最大程度简化过滤装置、提高离子过滤效果以降低电导率的作用,同时也能为燃料处理器提供合格的燃料。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种高温甲醇燃料电池供料系统,属于燃料电池系统领域。


技术介绍

1、高温甲醇燃料电池系统一般由发电模块、供料模块、供气模块和热管理模块组成;其中供料模块一般由液泵、甲醇滤清器、去离子柱、喷嘴等部件组成,用于实现燃料处理器对燃料的要求,高温甲醇燃料电池的燃料处理器要产生符合电堆工作要求的氢气,就必须让供料模块提供合格且稳定的甲醇;燃料的电导率过高或者供料不连续不稳定都对电堆放电带来严重的影响。

2、现有技术一般只对燃料处理器后端氢气进行净化提纯处理,并未专门针对前端燃料电导率等进行处理,而若是在氢气端进行净化提纯处理,设备的价格昂贵,体积大,并不适合系统集成,且在高温甲醇燃料电池系统中,高温质子交换膜对氢气纯度要求较低,不适合用氢气提纯设备;降低燃料的电导率,现有技术的做法一般是在进导轨前端加入去离子柱,以降低溶液中金属离子含量,但是系统最后供料的电导率往往仍然会高于预设值。溶液中金属离子含量偏高会导致燃料在燃料处理器内蒸发后的残留物过多,影响氢气的纯度,同时也使燃料处理器内部积聚大量的残留物,从而影响燃料处理器的寿命。

3、如上所述,现有供料模块具有如下设计缺点:1.将溶液过滤与去离子柱设计在进喷嘴导轨前端,导轨与喷嘴内金属离子析出,会污染溶液;2.最终溶液电导率数值偏高,不能达到预定水平,以至供出燃料不合格;3.现有技术方案中的供料模块的金属部件过多,有较多金属离子析出,使燃料处理器的寿命缩短。


技术实现思路

1、为解决上述现有高温甲醇燃料电池供料系统存在的问题,本技术提供了一种高温甲醇燃料电池供料系统,无需复杂的提纯设备,仅需一支去离子柱和一个滤清器即可完成降低电导率的作用;此外,本供料系统在喷嘴后端设置去离子柱与滤清器,溶液在经过过滤后直接进入燃料处理器中,极大减少了供料模块内金属离子对溶液的污染,同时也能为燃料处理器提供合格的燃料。

2、根据本申请的一个方面,提供了一种高温甲醇燃料电池供料系统,包括通过管道双向连接的燃料罐和缓冲罐,所述缓冲罐、第一滤清器、液泵、压力传感器和导轨进口通过管道依次连接;

3、所述导轨的回流口与所述缓冲罐间通过管道直接连接;

4、所述导轨出口通过管道连接有至少一组依次连接的喷嘴、去离子柱、第二滤清器;

5、所述第二滤清器后端与燃料处理器相连。

6、可选的,燃料由所述燃料罐进入所述缓冲罐,所述缓冲罐不与大气连接;

7、所述缓冲罐被燃料填满后多余燃料回流回所述燃料罐。

8、可选的,所述第一滤清器为甲醇滤清器。

9、可选的,所述第二滤清器内部不使用金属零件。

10、可选的,所述喷嘴与所述燃料处理器的燃烧室通过管道直接连接,在燃料仅进入所述燃料处理器的燃烧室时,由所述喷嘴直接供料,而不经过所述去离子柱和所述第二滤清器。

11、可选的,所述第二滤清器采用塑料滤清器。

12、本供料系统的工作过程如下所述:

13、燃料由所述燃料罐进入所述缓冲罐,所述缓冲罐不与大气连接,若所述缓冲罐被燃料装填满,则剩余燃料回流回所述燃料罐;

14、开启所述液泵,燃料由所述缓冲罐进入所述第一滤清器,过滤颗粒物与燃料内部杂质,应当注意,所述第一滤清器可以过滤一般不溶性颗粒物与肉眼可见的杂质,但由于其壳体与内部一般会含有金属零件,故其本身也会析出金属离子,以使燃料内的阴阳离子浓度提高,会对溶液产生一定污染;

15、随后燃料进入所述液泵,再经过所述压力传感器,所述压力传感器实时监测系统内压力变化,用来判断所述液泵、所述喷嘴的工作状态;

16、随后燃料进入所述导轨,所述导轨用于对燃料进行分配,所述导轨内部有泄压阀,此泄压阀为所述喷嘴的工作提供适合的压力环境;

17、接着再由所述喷嘴将燃料打入所述去离子柱,所述去离子柱内部为抛光树脂,对燃料中的阴阳离子进行充分吸附以降低处理后燃料的电导率;

18、但抛光树脂在流量突然增大或系统不稳定发生晃动时容易流出,故在所述去离子柱的后端接入所述第二滤清器,所述第二滤清器优选采用金属零件较少的滤清器型号,尤其可选择塑料滤清器,对经过所述去离子柱的燃料再次进行过滤,去除其中颗粒;

19、最后燃料进入所述燃料处理器中,产生氢气,供燃料电池放电。

20、本申请能产生的有益效果包括:

21、本申请所提供的一种高温甲醇燃料电池供料系统,相对现有低温甲醇燃料电池系统而言,无需复杂的提纯设备,仅在供料系统中采用一支去离子柱和一个滤清器相互配合即可完成降低电导率的作用,最终为高温甲醇燃料电池提供合格的燃料;

22、此外,本供料系统将去离子柱与第二滤清器设置在喷嘴的后端,对燃料中的阴阳离子进行充分吸附以及对吸附后的燃料进行二次过滤,能够极大减少供料系统内的金属离子对溶液的污染,相较于现有装置能更加有效地降低处理后燃料的电导率,同时也提供了合格的燃料。

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【技术保护点】

1.一种高温甲醇燃料电池供料系统,其特征在于,包括通过管道双向连接的燃料罐和缓冲罐,所述缓冲罐、第一滤清器、液泵、压力传感器和导轨进口通过管道依次连接;

2.根据权利要求1所述的一种高温甲醇燃料电池供料系统,其特征在于,燃料由所述燃料罐进入所述缓冲罐,所述缓冲罐不与大气连接;

3.根据权利要求1所述的一种高温甲醇燃料电池供料系统,其特征在于,所述第一滤清器为甲醇滤清器。

4.根据权利要求1所述的一种高温甲醇燃料电池供料系统,其特征在于,所述第二滤清器内部不使用金属零件。

5.根据权利要求1所述的一种高温甲醇燃料电池供料系统,其特征在于,所述喷嘴与所述燃料处理器的燃烧室通过管道直接连接,在燃料仅进入所述燃料处理器的燃烧室时,由所述喷嘴直接供料,而不经过所述去离子柱和所述第二滤清器。

6.根据权利要求4所述的一种高温甲醇燃料电池供料系统,其特征在于,所述第二滤清器采用塑料滤清器。

【技术特征摘要】

1.一种高温甲醇燃料电池供料系统,其特征在于,包括通过管道双向连接的燃料罐和缓冲罐,所述缓冲罐、第一滤清器、液泵、压力传感器和导轨进口通过管道依次连接;

2.根据权利要求1所述的一种高温甲醇燃料电池供料系统,其特征在于,燃料由所述燃料罐进入所述缓冲罐,所述缓冲罐不与大气连接;

3.根据权利要求1所述的一种高温甲醇燃料电池供料系统,其特征在于,所述第一滤清器为甲醇滤清器。

4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙公权庞子烽杨林林
申请(专利权)人:中科嘉鸿佛山市新能源科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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