[發明專利]一種燃料電池電堆氣體供應量快速檢測裝置

有效

• 申請號: 202210894501.3
• 申請日: 2022-07-28
• 公開（公告）號: CN115064739B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 蔡卓龍;沈萬中;吳劍;劉若穎;蒙檬;侯俊波
• 申請（專利權）人: 浙江海鹽力源環保科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0438
• 分類號: H01M8/0438;H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/2465
• 代理公司: 合肥市芯盾知識產權代理有限公司 34243
• 代理人: 郭瑩

本申請公開了應用于氣體檢測領域的一種燃料電池電堆氣體供應量快速檢測裝置，該裝置通過橢面鼓氣管和氣鼓環的設置，供氣量正常時，外鼓環與壓力傳感器分離，此時壓力傳感器不產生受力數據，當供氣量變少時，氣體壓力變小，導致外鼓環膨脹幅度變小，并對邊緣的壓力傳感器產生擠壓力，隨著供氣量與正常量差異越來越大，越來越多的壓力傳感器上產生受力數據，工作人員可根據壓力傳感器上數據情況實時判斷供氣情況，另外，在供氣量變少時，透光球殼處的光強度明顯變小，從而可在視覺上提醒附近的工作人員，相較于現有技術，可從兩方面同時預警供氣量的變少，便于及時進行相應的措施，有效保證燃料電池的電能轉化效率。

技術領域

本申請涉及氣體檢測領域，特別涉及一種燃料電池電堆氣體供應量快速檢測裝置。

背景技術

燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，又稱電化學發電器。它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料，同時沒有機械傳動部件，故排放出的有害氣體極少，使用壽命長。

氣體供應量受到燃料電池供氣管氣密性的影響，現有技術中，關于供氣管氣密性的測量，一般是往燃料電池電堆相對應的回路口通入一定氣壓的氣體，然后密封，等待一定的時間后，如果壓力表顯示的壓力有減小，說明有泄漏的現象。

而這種方式，需要定期檢測，不能實現實時檢測，當由于氣管氣密性下降導致供氣量變少的情況時，難以及時發覺并難以及時進行相應處理，而氣體實際供應量比預期的供應量低，影響燃料電池的電能轉化效率。

發明內容

本申請目的在于當供氣量變少時能被實時檢測出并進行預警，相比現有技術提供一種燃料電池電堆氣體供應量快速檢測裝置，通過位于燃料電池與供氣管之間的透光球殼，所述透光球殼左右兩端分別固定連接有外連環和出氣連環，所述外連環和出氣連環分別與供氣管以及燃料電池的進氣口口部連接，所述透光球殼內部固定連接有橢面鼓氣管，所述透光球殼、外連環以及橢面鼓氣管同軸設置，所述橢面鼓氣管外包裹有氣鼓環，所述氣鼓環包括兩個定型環以及固定連接在兩個定型環之間的外鼓環，所述外鼓環與橢面鼓氣管表面貼附，兩個所述定型環均與橢面鼓氣管外表面固定連接，所述橢面鼓氣管上開鑿有多個均勻分布的氣孔，多個所述氣孔均位于外鼓環內側，所述橢面鼓氣管外端還安裝有多個均勻分布的壓力傳感器，在供氣時，通過減小橢面鼓氣管口部的排氣內徑，使大部分氣體聚集在橢面鼓氣管內，對外鼓環產生向外的擠壓力，使其向外膨脹，當供氣量正常時，外鼓環與壓力傳感器分離，此時壓力傳感器不產生受力數據，當供氣量變少時，氣體壓力變小，導致外鼓環膨脹幅度變小，并對邊緣的壓力傳感器產生擠壓力，隨著供氣量與正常量差異越來越大，越來越多的壓力傳感器上產生受力數據，工作人員可根據壓力傳感器上數據情況實時判斷供氣情況，另外，在供氣量變少時，透光球殼處的光強度明顯變小，從而可在視覺上提醒附近的工作人員，相較于現有技術，可從兩方面同時預警供氣量的變少，有效保證燃料電池的電能轉化效率。

可選的，在不供氣時，所述外鼓環與橢面鼓氣管表面貼附，且壓力傳感器與外鼓環擠壓接觸，即不供氣時，多個壓力傳感器上均有受力數據，在供氣時，除去最邊緣的壓力傳感器，其余壓力傳感器均不產生受力數據，當發生供氣量變少情況時，邊緣的壓力傳感器上受力數據逐漸增大，隨著供氣量繼續減少，產生受力數據的壓力傳感器從邊緣向中間逐漸變多。

可選的，所述透光球殼為硬質透明結構，且透光球殼直徑為橢面鼓氣管中部最大圓形截面直徑的3-5倍，使透光球殼不易影響外鼓環的正常膨脹，為外鼓環的膨脹提供一定的空間。

可選的，所述外連環和出氣連環均為T形結構，且靠近供氣管一端的內徑為靠近透光球殼一端內徑的1.5-2倍，使供氣管進入到透光球殼內的氣體，通過縮小內徑，增大進入到橢面鼓氣管內的氣體壓力，進而使氣體通過氣孔進入到橢面鼓氣管和氣鼓環之間時，便于氣體向外擠壓氣鼓環使其向外膨脹，所述出氣連環的兩端內徑相同，且出氣連環直徑與外連環靠近供氣管一端內徑相同，使進入到燃料電池電堆內氣體的壓力與供氣管內原本的氣體壓力差別不大，不易對電堆造成影響。