[發(fā)明專利]一種無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610801190.6
• 申請日: 2016-09-05
• 公開（公告）號: CN107799789A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡曉晶;賴平化;張浙閩
• 申請（專利權(quán)）人: 北京晟澤科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119;H01M8/065
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙)11550
• 代理人: 郭韞

1.一種無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于：所述無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)一端與燃料電池電堆連接，另一端與燃料供應(yīng)系統(tǒng)中的儲水罐連接，所述無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)包括冷凝裝置和氣液分離器；

所述冷凝裝置的入口端與燃料電池電堆的陰極尾氣出口連接，將由陰極尾氣帶出的水蒸氣冷凝成水；

所述冷凝裝置的出口端通過管道與氣液分離器的入口相連接；

所述氣液分離器有兩個出口端，分別為氣體出口端和液體出口端；

所述氣液分離器的液體出口端與儲水罐的入口連接；

燃料電池電堆的陰極反應(yīng)生成的水一部分用于潤濕質(zhì)子交換膜，一部分隨尾氣排出燃料電池電堆，被該無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)回收利用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于：所述冷凝裝置與燃料電池電堆的陰極尾氣出口通過一個單向閥進行連接，保證水汽只能從燃料電池電堆流向冷凝裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于：所述氣液分離器采用超濾分離，在氣液分離器內(nèi)設(shè)置有憎水透氣膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于：所述冷凝裝置采用微型通道平行流式冷凝器，其冷卻介質(zhì)為環(huán)境空氣，微型通道采用輕質(zhì)高導(dǎo)熱材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括二位三通閥，所述二位三通閥的第一個接口與氣液分離器的氣體出口端連接，第二個接口與尾氣排放管連接，第三個接口與冷凝裝置的入口端連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于：在所述氣液分離器的氣體出口端設(shè)置有濕度傳感器，收集尾氣濕度信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于:所述二位三通閥中對應(yīng)尾氣排放管的閥門常開，對應(yīng)冷凝裝置的入口端的閥門常閉；當濕度傳感器顯示尾氣濕度超過設(shè)定值時，關(guān)閉對應(yīng)尾氣排放管的閥門，開啟對應(yīng)冷凝裝置的入口端的閥門；當濕度傳感器顯示尾氣濕度低于設(shè)定值，兩個閥門狀態(tài)回歸常態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于：所述燃料供應(yīng)系統(tǒng)為固態(tài)NaBH₄供氫系統(tǒng)，包括儲水罐、微型計量泵、反應(yīng)器；

所述儲水罐的出口與微型計量泵的入口連接，微型計量泵的出口與反應(yīng)器的入口連接，在反應(yīng)器內(nèi)裝有固態(tài)NaBH₄和催化劑混合粉末；

所述氣液分離器布置在儲水罐的上方。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于：在所述燃料電池電堆的陽極廢氫出口端設(shè)置有陽極沖刷電磁閥，陽極沖刷電磁閥每隔15秒開啟一次，利用陽極氣壓產(chǎn)生的氣流將多余的水分吹出燃料電池電堆，防止陽極水淹。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機用燃料電池反應(yīng)水管理系統(tǒng)，其特征在于：所述燃料電池電堆為自增濕輕型電堆，采用空冷型或是液冷型封閉式電堆。