CN109301291A - 燃料电池用废氢排放结构、排放系统及排放控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明创造提供了一种燃料电池用废氢排放结构、排放系统及排放控制方法，通过空气的提前输入，延迟结束，实现了对氢气的充分稀释，方便了废氢的安全排出。

Description

燃料电池用废氢排放结构、排放系统及排放控制方法
技术领域
本发明创造属于燃料电池废氢排放技术领域，尤其是涉及一种燃料电池用废氢排放结构、排放系统及排放控制方法。
背景技术
燃料电池系统中氢气系统，往往经过一段时间的工作，氢气侧会沉浸部分杂质及水蒸气，为了保证燃料电池系统高效工作，需要定期对杂质及水蒸气进行去除，然而氢气的易爆性质决定氢气浓度不能处于非爆炸范围内才能安全排放至大气中，故在对氢气进行去杂时排出的废气需要进一步处理才能排出。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种燃料电池用废氢排放结构、排放系统及排放控制方法，以实现燃料电池中废氢的安全排放。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种燃料电池用废氢排放结构，包括外壳、空气入口管、氢气入口管和出口管；
所述空气入口管密封固定在所述外壳的一端，该空气入口管包括呈中空的圆锥台状管道，该管道内部的横截面积呈梯形，且大管口位于外侧，小管口伸入所述外壳内部；
所述氢气入口管呈L状，该氢气入口管的拐角一端由所述空气入口管的小管口端伸入空气入口管内部，且氢气入口管外径小于空气入口管的小管口内径，该氢气入口管的另一端穿过外壳伸出，且氢气入口管的外侧与外壳密封固定；
所述出口管密封固定在与所述空气入口管相对的所述外壳的另一端。
进一步的，所述空气入口管还包括一圆筒状外管，该外管密封固定在所述大管口的外侧。
进一步的，所述氢气入口管的拐角一端与所述空气入口管同轴线，该氢气入口管的另一端的轴线与空气入口管轴线垂直。
进一步的，所述出口管与所述空气入口管同轴线。
一种燃料电池用废氢排放系统，包括压气机、空气阀、氢气排放阀、气体输送管道和废氢排放结构；
所述空气阀的一端通过气体输送管道与所述压气机的出口密封连通，另一端通过气体输送管道与所述废氢排放结构的空气入口管密封连通；
所述氢气排放阀的一端通过气体输送管道与燃料电池的氢气出口密封连通，另一端通过气体输送管道与所述废氢排放结构的氢气入口管在外的入口密封连通。
进一步的，所述压气机同时为燃料电池的空气送入装置。
一种燃料电池用废氢排放控制方法，包括以下步骤：
(a)打开空气阀，使得空气通入废氢排放结构；
(b)一段时间后，开启氢气排放阀，使得废氢进入废氢排放结构；
(c)废氢经大量空气稀释后排出大气，若燃料电池的废氢排放完成，则关闭氢气排放阀，停止对废氢排放结构的氢气进入；
(d)一段时间后，关闭空气阀，完成废氢排放。
进一步的，所述步骤(b)和步骤(d)中的一段时间为若干秒。
相对于现有技术，本发明创造所述的燃料电池用废氢排放结构、排放系统及排放控制方法具有以下优势：
(1)本发明所述的燃料电池用废氢排放结构、排放系统及排放控制方法，以简易的结构，实现了燃料电池中废氢的安全排放，降低了废氢的排放成本。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的燃料电池用废氢排放系统结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的燃料电池用废氢排放控制方法时间示意图；
图3为本发明创造实施例所述的燃料电池用废氢排放结构示意图。
附图标记说明：
1-压气机；2-空气阀；3-废氢排放结构；31-外壳；32-空气入口管；33-氢气入口管；34-出口管；4-氢气排放阀；5-燃料电池。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图3所示，本发明所述的一种燃料电池用废氢排放结构，包括外壳31、空气入口管32、氢气入口管33和出口管34；
所述空气入口管32密封固定在所述外壳31的一端，该空气入口管32包括呈中空的圆锥台状管道，该管道内部的横截面积呈梯形，且大管口位于外侧，小管口伸入所述外壳31内部；
所述氢气入口管33呈L状，该氢气入口管33的拐角一端由所述空气入口管32的小管口端伸入空气入口管32内部，且氢气入口管33外径小于空气入口管32的小管口内径，该氢气入口管33的另一端穿过外壳31伸出，且氢气入口管33的外侧与外壳31密封固定；
所述出口管34密封固定在与所述空气入口管32相对的所述外壳31的另一端。
进一步的，所述空气入口管32还包括一圆筒状外管，该外管密封固定在所述大管口的外侧。
进一步的，所述氢气入口管33的拐角一端与所述空气入口管32同轴线，该氢气入口管33的另一端的轴线与空气入口管33轴线垂直。
进一步的，所述出口管34与所述空气入口管32同轴线。
空气入口管整体为锥形均壁厚管，高压空气由大截面段向小截面段流动，氢气入口管整体为垂直弯管形式，氢气入口管的出口段轴线与空气入口管的轴线同轴，并伸入至空气入口管内，方便氢气被高压空气稀释后排出，达到安全排放要求。
一种燃料电池用废氢排放系统，包括压气机1、空气阀2、氢气排放阀4、气体输送管道和废氢排放结构3；
所述空气阀2的一端通过气体输送管道与所述压气机1的出口密封连通，另一端通过气体输送管道与所述废氢排放结构3的空气入口管32密封连通，控制废氢排放结构的空气输入量；
所述氢气排放阀4的一端通过气体输送管道与燃料电池5的氢气出口密封连通，另一端通过气体输送管道与所述废氢排放结构3的氢气入口管33在外的入口密封连通，控制废氢排放结构的氢气输入量。
进一步的，所述压气机1同时为燃料电池的空气送入装置。
在氢气排放前，打开空气阀，使空气首先进入废氢排放结构，然后打开氢气排放阀，废氢通过氢气入口管进入废氢排放结构并被稀释，混合气体经出口管排出，排氢结束后，先关闭氢气排放阀，保持空气继续进入一段时间后，再关闭空气阀，排氢结束。
一种燃料电池用废氢排放控制方法，包括以下步骤：
(a)打开空气阀2，使得空气通入废氢排放结构3；
(b)一段时间后，开启氢气排放阀4，使得废氢进入废氢排放结构3；
(c)废氢经大量空气稀释后排出大气，若燃料电池的废氢排放完成，则关闭氢气排放阀4，停止对废氢排放结构3的氢气进入；
(d)一段时间后，关闭空气阀2，完成废氢排放。
进一步的，所述步骤(b)和步骤(d)中的一段时间为若干秒。
空气的提前输入，延迟结束，避免了废氢的直接排出，实现了废氢的安全排放。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃料电池用废氢排放结构，其特征在于：包括外壳(31)、空气入口管(32)、氢气入口管(33)和出口管(34)；
所述空气入口管(32)密封固定在所述外壳(31)的一端，该空气入口管(32)包括呈中空的圆锥台状管道，该管道内部的横截面积呈梯形，且大管口位于外侧，小管口伸入所述外壳(31)内部；
所述氢气入口管(33)呈L状，该氢气入口管(33)的拐角一端由所述空气入口管(32)的小管口端伸入空气入口管(32)内部，且氢气入口管(33)外径小于空气入口管(32)的小管口内径，该氢气入口管(33)的另一端穿过外壳(31)伸出，且氢气入口管(33)的外侧与外壳(31)密封固定；
所述出口管(34)密封固定在与所述空气入口管(32)相对的所述外壳(31)的另一端。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用废氢排放结构，其特征在于：所述空气入口管(32)还包括一圆筒状外管，该外管密封固定在所述大管口的外侧。
3.根据权利要求1所述的燃料电池用废氢排放结构，其特征在于：所述氢气入口管(33)的拐角一端与所述空气入口管(32)同轴线，该氢气入口管(33)的另一端的轴线与空气入口管(33)轴线垂直。
4.根据权利要求1所述的燃料电池用废氢排放结构，其特征在于：所述出口管(34)与所述空气入口管(32)同轴线。
5.一种基于以上权利要求1至权利要求4中任一废氢排放结构的燃料电池用废氢排放系统，其特征在于：包括压气机(1)、空气阀(2)、氢气排放阀(4)、气体输送管道和废氢排放结构(3)；
所述空气阀(2)的一端通过气体输送管道与所述压气机(1)的出口密封连通，另一端通过气体输送管道与所述废氢排放结构(3)的空气入口管(32)密封连通；
所述氢气排放阀(4)的一端通过气体输送管道与燃料电池(5)的氢气出口密封连通，另一端通过气体输送管道与所述废氢排放结构(3)的氢气入口管(33)在外的入口密封连通。
6.根据权利要求5所述的燃料电池用废氢排放系统，其特征在于：所述压气机(1)同时为燃料电池的空气送入装置。
7.一种基于以上权利要求5所述废氢排放系统的燃料电池用废氢排放控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)打开空气阀(2)，使得空气通入废氢排放结构(3)；
(b)一段时间后，开启氢气排放阀(4)，使得废氢进入废氢排放结构(3)；
(c)废氢经大量空气稀释后排出大气，若燃料电池的废氢排放完成，则关闭氢气排放阀(4)，停止对废氢排放结构(3)的氢气进入；
(d)一段时间后，关闭空气阀(2)，完成废氢排放。
8.根据权利要求7所述的燃料电池用废氢排放控制方法，其特征在于：所述步骤(b)和步骤(d)中的一段时间为若干秒。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110993995A (zh) * 2019-11-29 2020-04-10 江苏大学 一种燃料电池燃烧式尾气处理装置及其控制方法
CN111129543A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 潍柴动力股份有限公司 空气供应系统及具有其的燃料电池发动机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101069039A (zh) * 2004-11-30 2007-11-07 阿尔斯托姆科技有限公司 用于在预混合燃烧器中燃烧氢气的方法和设备
CN101079490A (zh) * 2006-05-23 2007-11-28 亚太燃料电池科技股份有限公司 具有阳极未反应气体排放处理装置的燃料电池系统
CN101409353A (zh) * 2008-11-12 2009-04-15 同济大学 燃料电池汽车氢气安全排放用尾气处理方法及装置
JP2009123578A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Toyota Motor Corp 燃料電池システム及び希釈装置
CN103268949A (zh) * 2013-05-24 2013-08-28 新源动力股份有限公司 一种燃料电池消氢装置
CN106663824A (zh) * 2014-07-04 2017-05-10 Lg燃料电池系统公司 燃料电池系统
CN107910570A (zh) * 2017-12-14 2018-04-13 上海新源动力有限公司 一种燃料电池系统的氢空气体混合排放结构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101069039A (zh) * 2004-11-30 2007-11-07 阿尔斯托姆科技有限公司 用于在预混合燃烧器中燃烧氢气的方法和设备
CN101079490A (zh) * 2006-05-23 2007-11-28 亚太燃料电池科技股份有限公司 具有阳极未反应气体排放处理装置的燃料电池系统
JP2009123578A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Toyota Motor Corp 燃料電池システム及び希釈装置
CN101409353A (zh) * 2008-11-12 2009-04-15 同济大学 燃料电池汽车氢气安全排放用尾气处理方法及装置
CN103268949A (zh) * 2013-05-24 2013-08-28 新源动力股份有限公司 一种燃料电池消氢装置
CN106663824A (zh) * 2014-07-04 2017-05-10 Lg燃料电池系统公司 燃料电池系统
CN107910570A (zh) * 2017-12-14 2018-04-13 上海新源动力有限公司 一种燃料电池系统的氢空气体混合排放结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110993995A (zh) * 2019-11-29 2020-04-10 江苏大学 一种燃料电池燃烧式尾气处理装置及其控制方法
CN111129543A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 潍柴动力股份有限公司 空气供应系统及具有其的燃料电池发动机

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