[發明專利]一種燃料電池氫氣排氣裝置

在審

• 申請號: 202110559087.6
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113178601A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 嵇官成;王正權;徐玉君;高攀
• 申請（專利權）人: 洺源科技（大連）有限公司
• 主分類號: H01M8/0662
• 分類號: H01M8/0662;H01M8/04119
• 代理公司: 長春市盈創中成知識產權代理事務所(普通合伙) 22215
• 代理人: 柳維軍

本發明公開了一種燃料電池氫氣排氣裝置，包括疏水器、緩沖電磁閥、緩沖罐以及排液電磁閥；所述疏水器由疏水器主體以及位于疏水器主體上壁面的疏水器上蓋和位于疏水器主體下壁面的疏水器下蓋構成。本發明的有益效果是，疏水器將排液排氣、溫度、壓力、液量采集進行集成，減少了燃料電池系統設計的復雜度，過濾器與疏水器主體的形狀一直并與主體間形成氣液分離通道，與疏水器上蓋形成干氣體通道，與疏水器下蓋的過濾器支撐部形成液體通道，各個通道通過部件耦合形成，不需要要額外設計，方便安裝制造。

技術領域

本發明涉及燃料電池氫氣排氣領域，特別是一種燃料電池氫氣排氣裝置。

背景技術

燃料電池汽車作為新能源汽車的重要發展方向之一，由于其具有零排放、原料可再生等優勢，越來越受到人們重視。燃料電池系統的電性能及可靠性受操作條件、水熱管理等影響，其中氫氣側的壓力波動、計量比及排水排氣問題是影響燃料電池系統性能及可靠性的重要因素之一。目前，解決氫氣側排水排氣問題和計量比的方法主要是增加氫氣側循環，并在循環側增加疏水裝置，同時在氫氣出口端增加閥門定期排氣。但采用此種方式會出現，在排水排氣閥門打開時，氫氣出口與大氣直接聯通時，壓力存在巨大波動，特別是在大功率高壓操作時尤其明顯，嚴重影響燃料電池系統的電性能和可靠性。同時，目前的疏水裝置集成度較低，壓力、溫度傳感器等多為分體設計，過濾器與疏水器上下蓋耦合性和擴展性能不好，針對不同功率等級的燃料電池系統其疏水器上下蓋過濾器等均需重新匹配。因此，迫切需要一種燃料電池氫氣排氣裝置，能實現排水排氣緩沖，在排水排氣的同時，減少對系統氫氣側壓力的影響，增加系統電性能和可靠性，同時具有較好的集成度和擴展性能以適應不同功率等級燃料電池系統需求。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，設計了一種燃料電池氫氣排氣裝置。

實現上述目的本發明的技術方案為，一種燃料電池氫氣排氣裝置，包括疏水器、緩沖電磁閥、緩沖罐以及排液電磁閥；

所述疏水器由疏水器主體以及位于疏水器主體上壁面的疏水器上蓋和位于疏水器主體下壁面的疏水器下蓋構成。

所述疏水器上蓋上開設有濕氫氣進口以及干氫氣出口，所述疏水器上蓋上安裝有壓力傳感器以及溫度傳感器。

所述疏水器下蓋上設有儲液腔以及過濾支撐部；

所述疏水器主體內安裝有過濾器，所述過濾器由過濾器進氣通道以及位于過濾器進氣通道外的過濾填料構成。

所述過濾器與疏水器主體間隙形成氣液分離通道，所述過濾器與疏水器上蓋形成干氣體通道，所述過濾器與疏水器下蓋的過濾支撐部形成液體通道。

所述濕氫氣進口與過濾器進氣通道相聯通。

所述氣液分離通道上部與所述干氣體通道和所述干氫氣出口相連通，所述氣液分離通道下部與所述液體通道和所述儲液腔相連通，所述儲液腔上開設有尾氣出口，所述緩沖罐的一側與所述緩沖電磁和所述疏水器的尾氣出口相連通，另一側與所述排液電磁閥相連通。

所述氣液分離通道的寬度為3-10mm,所述儲液腔的深度為10-50mm。

所述儲液腔內部設置有液位傳感器。

所述過濾填料材質為陶瓷填料。

利用本發明的技術方案制作的一種燃料電池氫氣排氣裝置：

1、本裝置通過緩沖罐設計，將燃料電池系統陽極側產生的水和廢氣先排放至緩沖罐，然后再通過排液電磁閥將緩沖罐內部的水和廢氣排放到外界，通過緩沖罐的緩沖減小了直接排放時壓力的波動，有利于提高系統操作穩定性延長燃料電池系統的使用壽命。

2、本裝置將疏水器將排液排氣、溫度、壓力、液量采集進行集成，減少了燃料電池系統設計的復雜度。