[發(fā)明專利]燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置及其工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811295862.6
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN109273741A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏修偵;陸峰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海重塑能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/04119
• 分類號(hào): H01M8/04119;B60L58/30
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 韓雙宏

本發(fā)明涉及一種燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置及其工作方法，在本發(fā)明的一種燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置中，燃料電池電堆所產(chǎn)生的水及未完全反應(yīng)的氫氣從進(jìn)氫口進(jìn)入到進(jìn)氣腔室中，水會(huì)匯集到進(jìn)氣腔室的底部，匯集到進(jìn)氣腔室底部的水進(jìn)入到儲(chǔ)水腔室中，進(jìn)氣腔室中的氫氣從分隔板的下方進(jìn)入到排氣腔室中，氫氣向上流動(dòng)并從出氫口流出并返回至燃料電池堆中進(jìn)行反應(yīng)，控制裝置控制加熱排水電磁閥開啟出水口而將儲(chǔ)水腔室中的水排出。由此可見，本發(fā)明的一種燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置及其工作方法，能夠分離電堆產(chǎn)生的水和未完全反應(yīng)的氫氣，使得氫氣得以充分利用，并及時(shí)將水排出，防止水堵塞電堆。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置及其工作方法。

背景技術(shù)

燃料電池電堆普遍地應(yīng)用在新能源汽車中，燃料電池電堆在工作時(shí)，氧氣和氫氣反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生水和未完全反應(yīng)的氫氣，為了提高氫氣使用效率，把未完全反應(yīng)的氫氣在通過循環(huán)導(dǎo)入電堆入口，現(xiàn)有技術(shù)中的氫氣回收裝置不能將水和未反應(yīng)完全的氫氣很好地分離，循環(huán)系統(tǒng)中水量過大會(huì)導(dǎo)致部分水進(jìn)入到電堆中而產(chǎn)生水堵現(xiàn)象，導(dǎo)致電堆的功率下降。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置及其工作方法，能夠分離電堆產(chǎn)生的水和未完全反應(yīng)的氫氣。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置，采用如下技術(shù)方案：一種燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置，包括具有分離腔的殼體，所述分離腔包括進(jìn)氣腔室和排氣腔室，進(jìn)氣腔室和排氣腔室之間設(shè)有分隔板，分隔板的下端與分離腔底部之間具有儲(chǔ)水腔室，殼體上設(shè)有與進(jìn)氣腔室連通的進(jìn)氫口、與排氣腔室連通的出氫口；所述殼體的底部還安裝有加熱排水電磁閥，殼體的底部設(shè)有連接孔，加熱排水電磁閥的進(jìn)水口與連接孔連接，加熱排水電磁閥還具有出水口，加熱排水電磁閥由控制裝置控制而開啟或關(guān)閉出水口、以及開啟或關(guān)閉加熱功能。

優(yōu)選地，所述出氫口連接在排氣腔室的頂部位置。

優(yōu)選地，所述殼體的底部還設(shè)有排水孔。

優(yōu)選地，所述殼體上還安裝有用于檢測分離腔中水位的液位傳感器。

優(yōu)選地，所述殼體上還安裝有用于檢測分離腔中氫氣壓力的氫壓傳感器。

優(yōu)選地，所述殼體上還設(shè)有與排水腔連通的排氮口。

優(yōu)選地，所述排氣腔室的底部還設(shè)有隔水架。

優(yōu)選地，所述隔水架包括與排水腔側(cè)壁貼緊的立板，立板上設(shè)有沿水平方向延伸的第一擋板和第二擋板，第一擋板靠近分隔板下端，第二擋板位置靠近出氫口的下沿。

與本發(fā)明的一種燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置的工作方法，利用上述技術(shù)方案或其任一優(yōu)選的技術(shù)方案所述的燃料電池系統(tǒng)的氫氣與水分離裝置進(jìn)行作業(yè)，包括如下作業(yè)步驟：

1)燃料電池電堆所產(chǎn)生的水及未完全反應(yīng)的氫氣從進(jìn)氫口進(jìn)入到進(jìn)氣腔室中；

2)進(jìn)入到進(jìn)氣腔室中的水匯集到進(jìn)氣腔室底部，匯集到進(jìn)氣腔室底部的水進(jìn)入到儲(chǔ)水腔室中，進(jìn)氣腔室中的氫氣從分隔板下方進(jìn)入到排氣腔室中；

3)控制裝置控制加熱排水電磁閥開啟出水口而將儲(chǔ)水腔室中的水排出，排氣腔室中的氫氣向上流動(dòng)并從出氫口流出并返回至燃料電池堆中進(jìn)行反應(yīng)。

優(yōu)選地，還包括：4)控制裝置控制加熱排水電磁閥開啟加熱功能而防止排氣腔室中的水結(jié)冰。