一种燃料电池系统用集成式分水器及使用方法技术方案

技术编号:43377659 阅读:27 留言:0更新日期:2024-11-19 17:55
本发明专利技术公开了一种燃料电池系统用集成式分水器及使用方法,通过将分水腔和换热腔集合在一起,可同时实现回流氢气的液态水分离和新氢入堆的升温加热功能。在回流氢气的出口处设置氮气分子筛,可使回流氢气在分水器腔内实行分水功能后,继续实行氮气分离功能。在分水器腔的下方设置分水器排水阀,可实行分水器的排水功能;同时在分水器腔的回流氢气入口和回流氢气出口设置截止阀,借助排水阀和截止阀的开闭,可实现氮气分子筛的脱附功能。本发明专利技术的集成式分水器集合了分水、脱氮、换热和氮气脱附的多种功能,结构设计不仅简单、集成化程度高,而且占用空间小,方便燃料电池的系统设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,具体涉及一种燃料电池系统用集成式分水器及使用方法


技术介绍

1、质子交换膜燃料电池作为一种新型发电装置,通过电化学反应将氢气所具有的化学能转化成电能,在整个反应过程中阴极会生成水。同时,在燃料电池的电化学反应持续进行过程中,阴极侧空气中的氮气和其他杂质气体会逐渐渗透到阳极侧。因而,在实际的氢燃料电池的阳极氢气系统中,向外排放的尾气中含有未反应完的氢气、一定量的氮气和液态水。

2、尾气中的液态水如果不被分离,直接回流至电堆,会造成电堆水淹;如不及时将氢气中的氮气排除,杂质气体浓度积累到一定程度,则会造成氢气浓度不足严重影响燃料电池电堆的运行。因此,在对尾气的循环再利用过程中,为避免尾气中的氮气和液态水对电堆性能造成不良影响,需先将尾气中的液态水和氮气与氢气分离,才可保证氢气的高效循环再利用。

3、为了解决杂质氮气需要及时排除的需求,目前的技术采用在分水器上面外置一个排氮阀,以一定周期执行排氮阀的启闭进行排氮处理,这种排氮方式需要阀的精准控制。如果过排,会同时将回流氢气一起排出,导致氢气利用率降低。此外,为解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池系统用集成式分水器,包括分水器分离腔室、换热腔、氮气分子筛和排水阀组件,其特征在于,所述分水器分离腔室的一端设有回流氢气入口,分水器分离腔室的另一端设有回流氢气出口,分水器分离腔室的内部设有换热腔,新氢经过换热腔与分水器分离腔室内的回流氢气进行换热后再流向电堆。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统用集成式分水器,其特征在于,分水器排水阀位于分水器分离腔室的底部,分水器分离腔室的回流氢气入口和出口处都设有截止阀。

3.根据权利要求1或2所述的一种燃料电池系统用集成式分水器,其特征在于,氮气分子筛位于分水器分离腔室的回流氢气出口处,且位于分水器分...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池系统用集成式分水器,包括分水器分离腔室、换热腔、氮气分子筛和排水阀组件,其特征在于,所述分水器分离腔室的一端设有回流氢气入口,分水器分离腔室的另一端设有回流氢气出口,分水器分离腔室的内部设有换热腔,新氢经过换热腔与分水器分离腔室内的回流氢气进行换热后再流向电堆。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统用集成式分水器,其特征在于,分水器排水阀位于分水器分离腔室的底部,分水器分离腔室的回流氢气入口和出口处都设有截止阀。

3.根据权利要求1或2所述的一种燃料电池系统用集成式分水器,其特征在于,氮气分子筛位于分水器分离腔室的回流氢气出口处,且位于分水器分离腔室的上端部。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池系统用集成式分水器,其特征在于,氮气分子筛与回流氢气最先接触的一侧布置有滤...

【专利技术属性】
技术研发人员:王中国唐廷江陈宏肖晨光张明远张凤姣
申请(专利权)人:武汉雄韬氢雄燃料电池科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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