[發(fā)明專利]一種燃料電池尾氣循環(huán)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410587633.7
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104409750A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪霞;辛廷慧;韓福江
• 申請（專利權(quán)）人: 航天新長征電動汽車技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘;楊紅梅

1.一種燃料電池尾氣循環(huán)系統(tǒng)，氧化劑氣體罐與燃料電池電堆的陰極連接通入氧化劑氣體，儲氫罐與燃料電池電堆的陽極連接通入氫氣，其特征在于，包括：設(shè)置在陰極側(cè)的第一熱交換器、第一散熱器、第一氣/水分離器、第一循環(huán)泵；以及設(shè)置在陽極側(cè)的第二熱交換器、第二散熱器、第二氣/水分離器、第二循環(huán)泵；

在陰極側(cè)，燃料電池電堆的陰極尾端氣體依次經(jīng)過所述第一熱交換器、第一散熱器、第一氣/水分離器、第一循環(huán)泵后與所述氧化劑氣體罐輸出并經(jīng)過所述第一熱交換器的氧化劑氣體匯合，匯合后的氣體進(jìn)入燃料電池電堆的陰極入口端；

在陽極側(cè)，燃料電池電堆的陽極尾端氣體依次經(jīng)過所述第二熱交換器、第二散熱器、第二氣/水分離器、第二循環(huán)泵后與所述儲氫罐輸出并經(jīng)過所述第二熱交換器的氫氣匯合，匯合后的氣體進(jìn)入燃料電池電堆的陽極入口端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池尾氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化劑氣體為氧氣或空氣；當(dāng)所述氧化劑氣體為空氣時，所述第一循環(huán)泵為水泵；所述第一氣/水分離器包括一個用于排出經(jīng)氣/水分離后所有氣體的排氣端、一個用于排出過量生成水的排水端、一個用于回收部分生成水以加濕燃料電池電堆入口處空氣的水回收端；所述排氣端上還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)尾氣排放壓力和流量的背壓閥。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項所述的燃料電池尾氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一散熱器和第二散熱器均分別連接有溫度傳感器和風(fēng)扇，用于調(diào)節(jié)回路中的氣體溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項所述的燃料電池尾氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一氣/水分離器和第二氣/水分離器的內(nèi)部均設(shè)置有水位計和電磁閥，當(dāng)所述第一氣/水分離器和/或第二氣/水分離器中的水量達(dá)到預(yù)設(shè)的液位時，觸發(fā)所述水位計，所述電磁閥打開排出液態(tài)水。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池尾氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述氧化劑氣體為空氣時，所述第一氣/水分離器內(nèi)部設(shè)置有上水位計、第一下水位計和第二下水位計；當(dāng)液面到達(dá)所述上水位計時，電磁閥打開排出過量液態(tài)水；當(dāng)液面低于所述第一下水位計時，所述電磁閥關(guān)閉；只有當(dāng)液面低于所述第二下水位計時，所述水泵停止工作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項所述的燃料電池尾氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，靠近燃料電池電堆的陰極入口端的管道上設(shè)置有用于顯示氧氣或空氣溫/濕度的第一溫/濕度計；靠近燃料電池電堆的陽極入口端的管道上設(shè)置有用于顯示氫氣溫/濕度的第二溫/濕度計。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項所述的燃料電池尾氣循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包括閉環(huán)控制單元，通過采集燃料電池電堆的溫/濕度參數(shù)、所述尾氣循環(huán)系統(tǒng)回路中氣體的溫/濕度參數(shù)，進(jìn)一步控制所述第一熱交換器、第一散熱器、第一氣/水分離器、第一循環(huán)泵、第二熱交換器、第二散熱器、第二氣/水分離器、第二循環(huán)泵的工作狀態(tài)。