一種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃料電池領域，尤其是涉及一種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，通常采用使用吹掃的方式消除氫燃料電池系統(tǒng)殘留的氫氣，例如中國專利CN 100483819C公開了一種提高燃料電池運行壽命的氫氣系統(tǒng)，包括燃料電池堆、氫氣供給部分、氫氣回流部分，還包括氫氣吹掃部分，氫氣吹掃部分由裝有吹掃氣體的高壓吹掃氣瓶、與吹掃氣瓶連接的吹掃氣體控制電磁閥、與吹掃氣體控制電磁閥連通的減壓閥、以及連接在吹掃氣瓶上的單向閥組成。經過氫氣吹掃部分的吹掃，使燃料電池堆內的氫腔及氫氣通道內的殘留氫氣被清除。
[0003]然而，該氫氣系統(tǒng)以及其他目前常規(guī)的吹掃方案存在以下缺點，直接對大氣排放氫氣勢必造成:
[0004]I)用戶對安全與產品外觀的擔憂(氫氣吹掃管可燃物質的定期排放顯而易見會引起用戶的注意)；
[0005]2)危險性(嚴重等級第三級)；
[0006]3)產品應用類型的局限性(僅限于“戶外”使用)；
[0007]4)產品應用氣候的局限性(僅限于特定氣候區(qū))。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)。
[0009]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0010]—種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)，包括受控閥、空氣壓縮機和用于儲存吹掃氫氣的容量可變容器，所述可變容器的輸入端通過受控閥與燃料電池陽極端連接，輸出端與空氣壓縮機的輸入端連接，所述空氣壓縮機的輸入端還與外界空氣連接，且輸出端與燃料電池的陰極端連接。
[0011]所述可變容器和空氣壓縮機之間設有用于控制吹掃氫氣和空氣混合比例的校準孔口。
[0012]所述氫氣吹掃系統(tǒng)還包括汽水分離器，所述可變容器的輸出端通過汽水分離器與校準孔口連接。
[0013]所述容量可變容器為氣球、鼓風器或活塞式圓柱瓶。
[0014]所述鼓風器上設有彈簧。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016]I)通過關閉受控閥長時間，之后敞開來控制氫氣短時間“爆發(fā)”現(xiàn)象，吹掃出的氫氣與空氣進行混合后進入空氣壓縮機，并最終在催化層的幫助下，就與來自燃料電池陰極端的空氣進行反應，而其反應生成的水，同時就與燃料電池常規(guī)反應生成的水一同離開燃料電池，不受當前技術限制，可應用于任何室內與室外環(huán)境條件。
[0017]2)校準孔口可以精確控制混合比例，進而實現(xiàn)最小的廢氣排放。
[0018]3)汽水分離器可以除去吹掃氣體中混有的液態(tài)水。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0020]其中:1、受控閥，2、鼓風器，3、空氣壓縮機，4、汽水分離器，5、校準孔口，6、彈簧，7、
燃料電池，8、外界空氣。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0022]—種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)，該吹掃系統(tǒng)采用內部吹掃的方式，從而消除了氫氣向大氣環(huán)境排放的現(xiàn)象。如圖1所示，吹掃系統(tǒng)包括受控閥1、空氣壓縮機3和用于儲存吹掃氫氣的容量可變容器，可變容器的輸入端通過受控閥I與燃料電池7陽極端連接，輸出端與空氣壓縮機3的輸入端連接，空氣壓縮機3的輸入端還與外界空氣8連接，且輸出端與燃料電池7的陰極端連接。
[0023]燃料電池7電堆正常運行中要求定期吹掃(釋放)氫氣。通過關閉受控閥I長時間，之后敞開來控制氫氣短時間“爆發(fā)”現(xiàn)象?！岸虝r間”是以“秒”為單位的個位數時間段，而“長時間”則是指幾十秒或幾分鐘的時間段。
[0024]可變容器和空氣壓縮機3之間設有用于控制吹掃氫氣和空氣混合比例的校準孔口
5。氫氣吹掃系統(tǒng)還包括汽水分離器4，可變容器的輸出端通過汽水分離器4與校準孔口 5連接。
[0025]容量可變容器優(yōu)選為鼓風器2，且鼓風器2上設有彈簧6。然而事實上，在建議的本方案中，容量可變容器也可以為氣球、活塞式圓柱瓶或類似的設備。在吹掃過程結束后，將所收集到的氣體，以符合安全混合所要求的慢速節(jié)奏緩慢釋放至空氣壓縮機3的空氣流道(即輸入端)中。具體的該容器受外力作用，并在校準孔口 5的配合下，控制著氫氣釋放速率(通常是氫氣流動速率應低于空氣流動速率的1%)，外力可來至富有彈性的氣球壁、推動活塞的彈簧6、活塞重力、推動鼓風器的彈簧6或作用在鼓風器的重力等。容器上的壓力等級應高于大氣壓力的若干kPa。
[0026]吹掃出的氫氣被釋放至燃料電池7空氣供應系統(tǒng)中的空氣壓縮機3入口。這樣，在催化層的幫助下，空氣流道中的少量氫氣(體積容量少于1%)，就與來自燃料電池7陰極端的空氣進行反應。而其反應生成的水，同時就與燃料電池7常規(guī)反應生成的水一同離開燃料電池7。
【主權項】
1.一種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)，特征在于，包括受控閥(I)、空氣壓縮機(3)和用于儲存吹掃氫氣的容量可變容器，所述可變容器的輸入端通過受控閥(I)與燃料電池(7)陽極端連接，輸出端與空氣壓縮機(3)的輸入端連接，所述空氣壓縮機(3)的輸入端還與外界空氣連接，且輸出端與燃料電池(7)的陰極端連接。2.根據權利要求1所述的一種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)，其特征在于，所述可變容器和空氣壓縮機(3)之間設有用于控制吹掃氫氣和空氣混合比例的校準孔口(5)。3.根據權利要求2所述的一種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣吹掃系統(tǒng)還包括汽水分離器(4)，所述可變容器的輸出端通過汽水分離器(4)與校準孔口(5)連接。4.根據權利要求1-3中任一條所述的一種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)，其特征在于，所述容量可變容器為氣球、鼓風器(2)或活塞式圓柱瓶。5.根據權利要求4所述的一種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)，其特征在于，所述鼓風器(2)上設有彈簧(6)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種燃料電池氫氣吹掃系統(tǒng)，包括受控閥、空氣壓縮機和用于儲存吹掃氫氣的容量可變容器，可變容器的輸入端通過受控閥與燃料電池陽極端連接，輸出端與空氣壓縮機的輸入端連接，空氣壓縮機的輸入端還與外界空氣連接，且輸出端與燃料電池的陰極端連接。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型不受當前技術限制，可應用于任何室內與室外環(huán)境條件。
【IPC分類】H01M8/04089
【公開號】CN205211851
【申請?zhí)枴緾N201520781214
【發(fā)明人】亞努士·布拉扎克, 陳煥光, 高勇
【申請人】上海恒勁動力科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年10月10日