[發明專利]一種燃料電池的氫氣側排水系統

有效

• 申請號: 202110285854.9
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113067016B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 陳雷雷;趙舟;倪永成;王吉華;徐明星;徐世龍;梅赟棟;丁成
• 申請（專利權）人: 一汽解放汽車有限公司
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 林波

本發明公開了一種燃料電池的氫氣側排水系統，涉及燃料電池技術領域。該氫氣側排水系統包括氫氣源、引射器和水氣分離器。引射器的引射端與氫氣源通過開關閥連通，引射器的噴嘴端連通至電堆的進氣側，引射器與電堆之間設有壓力調節組件，壓力調節組件用于調節由氫氣源輸送至電堆內的氫氣的壓力。水氣分離器與電堆的出氣側連通，水氣分離器具有進氣口、出氣口和出水口，出氣口位于進氣口的上方，出水口位于進氣口的下方，水氣分離器內設有水氣分離膜和除霧器，除霧器用于分離水，水氣分離膜用于將進入進氣口的氣體內的水分離至出水口，出氣口與引射端連通。該排水系統能夠顯著降低排水系統的組裝成本，減少排水過程對氫氣系統的壓力波動。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種燃料電池的氫氣側排水系統。

背景技術

燃料電池工作時通常要設置排水結構，以實現氫氣反應后的水的排出，從而確保燃料電池內部的正常運行。現有技術中通常使用排水閥以及液位傳感器等結構實現水的排出，其機械結構和控制策略均較為復雜，運行成本高，且在排水過程中還會對氫氣回路造成壓力波動，不利于燃料電池的氫氣運轉。

因此，亟需一種燃料電池的氫氣側排水系統，能夠顯著降低排水系統的組裝成本，減少排水過程對氫氣系統的壓力波動。

發明內容

本發明的目的在于提出一種燃料電池的氫氣側排水系統，能夠顯著降低排水系統的組裝成本，減少排水過程對氫氣系統的壓力波動。

為實現上述技術效果，本發明的燃料電池的氫氣側排水系統的技術方案如下：

一種燃料電池的氫氣側排水系統，包括：氫氣源；引射器，所述引射器的引射端與所述氫氣源通過開關閥連通，所述引射器的噴嘴端連通至電堆的進氣側，所述引射器與所述電堆之間設有壓力調節組件，所述壓力調節組件用于調節由所述氫氣源輸送至所述電堆內的氫氣的壓力；水氣分離器，所述水氣分離器與所述電堆的出氣側連通，所述水氣分離器具有進氣口、出氣口和出水口，所述出氣口位于所述進氣口的上方，所述出水口位于所述進氣口的下方，所述水氣分離器內設有位于所述進氣口與所述出水口之間的水氣分離膜和位于所述進氣口與所述出氣口之間的除霧器，所述除霧器用于分離水，所述水氣分離膜用于將進入所述進氣口的氣體內的水分離至所述出水口，所述出氣口與所述引射端連通。

進一步地，所述燃料電池的氫氣側排水系統還包括尾排閥，所述出氣口還與所述尾排閥連通，所述壓力調節組件包括泄壓閥，所述泄壓閥的進氣端與所述噴嘴端連通，所述泄壓閥的出氣端與所述進氣側和所述尾排閥連通。

進一步地，所述壓力調節組件還包括壓力檢測件，所述壓力檢測件的兩端分別與所述泄壓閥和所述進氣側連通，所述壓力檢測件用于檢測所述氫氣的壓力，所述泄壓閥具有第一狀態和第二狀態，所述泄壓閥處于所述第一狀態時，所述泄壓閥的進氣端與所述進氣側和所述尾排閥連通，所述泄壓閥處于所述第二狀態時，所述泄壓閥的進氣端與所述進氣側連通，所述泄壓閥與所述壓力檢測件通訊連接，所述泄壓閥被配置為當所述壓力檢測件的檢測參數不小于預設值時切換至所述第一狀態，當所述壓力檢測件的檢測參數小于預設值時切換至所述第二狀態。

進一步地，所述水氣分離器包括：底殼，所述出水口設在所述底殼的底部；上殼，所述出氣口設在所述上殼的頂部；連通段，所述連通段限定出連通孔，所述進氣口設在所述連通段的側壁上，所述連通段的兩端分別與所述底殼和所述上殼密封連接。

進一步地，所述連通段的兩端分別設有所述除霧器和所述水氣分離膜，所述底殼和所述上殼的內壁均設有臺階，所述連通段與所述底殼和所述上殼連接時，所述除霧器和所述水氣分離膜分別抵接一個所述臺階。

進一步地，所述連通段的兩端分別與所述底殼和所述上殼螺紋連接。

進一步地，所述水氣分離膜包括質子交換膜和/或中空纖維膜。

進一步地，所述水氣分離膜為多層，多層所述水氣分離膜沿所述出氣口和所述出水口的分布方向間隔設置。