CN111900447A - 用于燃料电池系统的尾气处理装置及燃料电池系统 - Google Patents

用于燃料电池系统的尾气处理装置及燃料电池系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种用于燃料电池系统的尾气处理装置及燃料电池系统，涉及燃料电池技术领域，尾气处理装置包括第二气水分离器和第二燃料电池堆，第二气水分离器通过第二阳极进氢管获取第一燃料电池堆中的气液混合物，并对该气液混合物进行气水分离，且通过第一阳极出氢管将分离后的氢气通入第二燃料电池堆中与空气发生氧化还原反应后生成水并发电，而第二燃料电池堆中未利用的氢气和水通入大气中，由于在尾气处理装置中对氢气吹扫过程中排出的氢气进行了再次的氧化还原反应，使得燃料电池系统中尾排的氢气减少。因此，本申请通过尾气处理装置可降低氢气吹扫过程中排出的氢气的浓度，提高系统的整体安全性。

Description

用于燃料电池系统的尾气处理装置及燃料电池系统
技术领域
本申请涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种用于燃料电池系统的尾气处理装置及燃料电池系统。
背景技术
质子交换膜燃料电池是一种利用氢气与氧气反应发电的装置，即氢气与氧气发生氧化还原反应后生成水并发电。但是在该氧化还原反应过程中，部分阴极空气中的氮气以及生成的水会窜过质子交换膜进入阳极，导致阳极中水与氮气的浓度升高，而当阳极中水与氮气的浓度过高时，便会造成氧化还原反应中的氢气出现饥饿现象，进而产生反向电势腐蚀燃料电池质子交换膜上的催化剂，并缩短电堆寿命。
因此，为了提升系统的氢气利用率，并提升电堆寿命，需在氧化还原反应过程中进行氢气吹扫，即利用阳极氢气及时将阳极侧的水与氮气排出，同时将未经反应的剩余氢气经氢气循环泵循环利用。
但是，在氢气吹扫过程中会有部分氢气排出，而该氢气聚集到一定浓度后会产生爆炸的风险，因此，如何降低氢气吹扫过程中排出的氢气的浓度已然成为亟需解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种用于燃料电池系统的尾气处理装置及燃料电池系统，以解决相关技术中氢气吹扫过程中排出的氢气浓度过高而导致爆炸风险升高的问题。
第一方面，提供了一种用于燃料电池系统的尾气处理装置，所述燃料电池系统包括第一燃料电池堆，尾气处理装置包括：第二气水分离器和第二燃料电池堆；
所述第二气水分离器连通有第二阳极进氢管和第一阳极出氢管，所述第二气水分离器通过所述第二阳极进氢管与所述第一燃料电池堆连通，所述第二气水分离器中的氢气通过所述第一阳极出氢管与所述第二燃料电池堆连通；
所述第二燃料电池堆连通有第二阴极进气管、第二阳极出氢管和第二阴极出气管，所述第二燃料电池堆通过所述第二阴极进气管、所述第二阳极出氢管和所述第二阴极出气管与大气连通。
一些实施例中，所述尾气处理装置还包括蓄电池，所述蓄电池与所述第二燃料电池堆连接，所述蓄电池的电压低于所述第二燃料电池堆的电压。
所述尾气处理装置还包括风扇，所述风扇设于所述第二阴极进气管一侧，其用于向所述第二阴极进气管通入大气并输出冷风至所述第二燃料电池堆上。
所述第二燃料电池堆为低功率燃料电池堆。
第二方面，提供了一种燃料电池系统，包括：前述的用于燃料电池系统的尾气处理装置、氢气供给装置、空气供给装置、散热装置以及升压装置；
所述氢气供给装置与所述第一燃料电池堆连通，其用于向所述第一燃料电池堆通入氢气；
所述空气供给装置与所述第一燃料电池堆连通，其用于向所述第一燃料电池堆通入空气；
所述散热装置与所述第一燃料电池堆连通；
所述升压装置与所述第一燃料电池堆连通，其用于对所述第一燃料电池堆中的电压进行升压；
所述第一燃料电池堆上连通有第一气水分离器，所述第一气水分离器一端与所述氢气供给装置连通，另一端上连通有purge阀，所述purge阀与所述第二阳极进氢管连通。
一些实施例中，所述氢气供给装置包括依次连通的进氢电磁阀、比例阀和第一阳极进氢管，所述第一阳极进氢管与所述第一燃料电池堆的阳极进氢口连通。
所述空气供给装置包括依次连通的空压机、中冷器、增湿器以及第一阴极进气管，所述第一阴极进气管与所述第一燃料电池堆的阴极进气口连通。
所述散热装置包括与所述第一燃料电池堆依次首尾连通的冷却出水管、水泵以及冷却进水管。
所述尾气处理装置还包括蓄电池，所述蓄电池与所述第二燃料电池堆连接，所述蓄电池的电压低于所述第二燃料电池堆的电压。
所述尾气处理装置还包括风扇，所述风扇设于所述第二阴极进气管一侧，其用于向所述第二阴极进气管通入大气并输出冷风至所述第二燃料电池堆上。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：通过尾气处理装置可降低氢气吹扫过程中排出的氢气的浓度，提高系统的整体安全性。
本申请实施例提供了一种用于燃料电池系统的尾气处理装置及燃料电池系统，尾气处理装置包括第二气水分离器和第二燃料电池堆，第二气水分离器连通有第二阳极进氢管和第一阳极出氢管，第二气水分离器通过第二阳极进氢管获取第一燃料电池堆中的气液混合物，并对该气液混合物进行气水分离，且通过第一阳极出氢管将分离后的氢气通入第二燃料电池堆中与空气发生氧化还原反应后生成水并发电，而第二燃料电池堆中未利用的氢气和水通入大气中，由于在尾气处理装置中对氢气吹扫过程中排出的氢气进行了再次的氧化还原反应，使得燃料电池系统中尾排的氢气减少。因此，本申请通过尾气处理装置可降低氢气吹扫过程中排出的氢气的浓度，提高系统的整体安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种用于燃料电池系统的尾气处理装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种燃料电池系统的结构示意图。
图中：1-第一燃料电池堆，2-第二气水分离器，3-第二燃料电池堆，4-第二阳极进氢管，5-第一阳极出氢管，6-第二阴极进气管，7-第二阳极出氢管，8-第二阴极出气管，9-蓄电池，10-风扇，11-氢气供给装置，111-进氢电磁阀，112-比例阀，113-第一阳极进氢管，12-空气供给装置，121-空压机，122-中冷器，123-增湿器，124-第一阴极进气管，125-第一阴极出气管，13-散热装置，131-冷却出水管，132-水泵，133-冷却进水管，14-升压装置，15-purge阀，16-温压传感器，17-氢气循环泵，18-第一气水分离器，19-背压阀，20-温控阀，21-过滤与去离子集成装置，22-压力传感器，Z1-尾气处理装置，D1-二极管。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种用于燃料电池系统的尾气处理装置及燃料电池系统，其能解决相关技术中氢气吹扫过程中排出的氢气浓度过高而导致爆炸风险升高的问题。
实施例1：
参见图1所示，本发明实施例提供一种用于燃料电池系统的尾气处理装置，其中，燃料电池系统包括第一燃料电池堆1，尾气处理装置Z1包括第二气水分离器2和第二燃料电池堆3；第二气水分离器2连通有第二阳极进氢管4和第一阳极出氢管5，第二气水分离器2通过第二阳极进氢管4获取第一燃料电池堆1中的气液混合物，第二气水分离器2中的氢气通过第一阳极出氢管5通入第二燃料电池堆3，未被利用的水和氮气等则流向大气中；第二燃料电池堆3连通有第二阴极进气管6、第二阳极出氢管7和第二阴极出气管8，第二燃料电池堆3通过第二阴极进气管6获取大气中的空气，第二燃料电池堆3中的氢气和水分别对应通过第二阳极出氢管7和第二阴极出气管8通入大气。通过第二气水分离器2对第一燃料电池堆1中的气液混合物进行气水分离，且将分离后的氢气通入第二燃料电池堆3中与空气发生氧化还原反应后生成水并发电，而第二燃料电池堆3中未利用的氢气和水通入大气中，由于在尾气处理装置Z1中对氢气吹扫过程中排出的氢气进行了再次的氧化还原反应，使得燃料电池系统中尾排的氢气减少。
具体的，第二气水分离器2的入口与第一燃料电池堆1上的purge阀15(冲洗阀)出口相连通，第二气水分离器2的出口通过第一阳极出氢管5与第二燃料电池堆3的阳极进气口相连通，第二燃料电池堆3的阳极出气口通过第二阳极出氢管7与大气相连通，第二燃料电池堆3的阴极进气口与第二阴极进气管6相连通，第二燃料电池堆3的阴极出气口通过第二阴极出气管8与大气相连通。其中，尾气处理装置Z1的阳极进氢回路中，氢气完全来源于purge阀15输出的氢气，不像原有的燃料电池系统含有回氢泵、比例阀等部件，其结构更为简单。
第二燃料电池堆3为低功率燃料电池电堆，额定功率为250W-360W，相对原有60KW左右的额定功率的电池电堆，其电堆的硬件、环境要求更低，比如电堆核心部件质子交换膜催化剂不需要选用活性特别高的材料，进而使得材料的使用寿命增加；另外，电堆空气路为自然吸气而非高压进气，电堆氢气路无氢气循环泵17和比例阀112，且电堆采用风冷，整个系统的原理简单、结构单一，可靠性更高，因此，电堆采用高可靠性、风冷低压电堆方案，低成本高可靠性的小堆在使用一定周期后需要进行维护与更换。
实施例2：
其基本内容同实施例1，不同之处在于：
尾气处理装置Z1还包括蓄电池9，蓄电池9通过二极管D1和线束与第二燃料电池堆3连接，且蓄电池9的电压低于第二燃料电池堆3的电压，第二燃料电池堆3对燃料电池系统的阳极排出的氢气进行回收重利用后，产生的电能可直接为蓄电池9充电，提升了氢气的利用效率。
由于第二燃料电池堆3与蓄电池9直连，且燃料电池具有单向输出特性(即只能输出，不能被输入)，故需要设置第二燃料电池堆3中的总电压高于整车蓄电池9的额定电压，才能实现向蓄电池9充电，否则燃料电池将被反向充电，其会存在极大的安全风险。
此外，由于第二燃料电池堆3与蓄电池9之间的连接为直连，其相对原有大功率电堆通过升压DCDC(DC/DC，表示的是将某一电压等级的直流电源变换其他电压等级直流电源的装置)、电源分配单元(PDU)、降压DCDC才与整车蓄电池9连接的方式，具有结构更为简单的优势。
通过合理匹配用作第二燃料电池堆3电池的数量，以保证整车蓄电池9的峰值电压低于燃料电池安全电压阈值(单电池0.85V)，使得第二燃料电池堆3通入氢气后可以对整车蓄电池9充电并始终工作在合理的电压范围。同时第二燃料电池堆3与整车蓄电池9正极连接的线路上串联有二极管，其可保证第二燃料电池堆3不会被反向供电。
实施例3：
其基本内容同实施例1，不同之处在于：
尾气处理装置Z1还包括风扇10，风扇10设于第二阴极进气管6一侧，其用于向第二阴极进气管6通入大气并输出冷风至第二燃料电池堆3上。风扇10在对第二燃料电池堆3进行降温的同时，还由于可通过第二阴极进气管6向第二燃料电池堆3中通入大气，使得在第二燃料电池堆3的阴极进气回路上无需设置空压机121等增压设备，阴极进气模式相当于传统自然吸气发动机进气的模式，即直接吸入常压的大气空气即可，因此，通过风扇10吹风送入更多的自然空气供第二燃料电池堆3使用，即为第二燃料电池堆3提供足够的反应空气。
实施例4：
参见图2所示，本发明实施例还提供一种燃料电池系统，其包括尾气处理装置Z1、氢气供给装置11、空气供给装置12、散热装置13以及升压装置14；氢气供给装置11与第一燃料电池堆1连通，其用于向第一燃料电池堆1通入氢气；空气供给装置12与第一燃料电池堆1连通，其用于向第一燃料电池堆1通入空气；散热装置13与第一燃料电池堆1连通；升压装置14与第一燃料电池堆1连通，其用于对第一燃料电池堆1中的电压进行升压；第一燃料电池堆1上连通有第一气水分离器18，第一气水分离器18一端与氢气供给装置11连通，另一端上连通有purge阀15，purge阀15与第二阳极进氢管4连通。
具体的，氢气供给装置11包括依次连通的进氢电磁阀111、比例阀112和第一阳极进氢管113；空气供给装置12包括依次连通的空压机121、中冷器122、增湿器123以及第一阴极进气管124；散热装置13包括与第一燃料电池堆1首尾连通的冷却出水管131、水泵132以及冷却进水管133。
其中，进氢电磁阀111的出口与比例阀112入口相连通，比例阀112出口通过第一阳极进氢管113与第一燃料电池堆1的阳极进气口相连通，第一燃料电池堆1的阳极出气口与第一气水分离器18的入口相连通，第一气水分离器18的出气口上连通有氢气循环泵17，氢气循环泵17的出口与第一阳极进氢管113相连通；第一气水分离器18的出液口与purge阀15的入口相连通，purge阀15的出口与第二气水分离器2的入口相连通，第二气水分离器2的出口与大气相连通；purge阀15在阳极排出管路的下游，当purge阀15开启时，此管路与大气直接相连，而第一燃料电池堆1为高压段，该管路首尾产生压差，氢气在压力作用下，在管路中高速吹扫，将阳极的水、氮气和未消耗完的氢气吹向第一气水分离器18，经第一气水分离器18气水分离后，一部分氢气流向氢气循环泵17，另外的水、氮气和氢气则流向尾气处理装置Z1。
空压机121出口与中冷器122入口相连通，中冷器122出口与增湿器123的干空气入口相连接，增湿器123的干空气出口通过第一阴极进气管124与第一燃料电池堆1的阴极进气口相连通，第一燃料电池堆1的阴极出气口通过第一阴极出气管125与增湿器123的湿空气入口相连通，增湿器123的湿空气出口上连通有背压阀19，背压阀19的出口与大气相连通。
第一燃料电池堆1的冷却水出口与冷却出水管131连通，冷却出水管131上连通有温控阀20，温控阀20的出口与水泵132入口相连通，水泵132的出口上连通有过滤与去离子集成装置21，过滤与去离子集成装置21的出口通过冷却进水管133与第一燃料电池堆1的冷却水入口相连通。
第一燃料电池堆1通过高压线缆与升压装置14中的升压DCDC相连接，升压DCDC上连接有PDU，PDU与降压DCDC连接，降压DCDC与整车蓄电池9连接，第一燃料电池堆1不会直接给整车蓄电池9充电，而是经过多个部件才能完成充电过程。
同时，在第一阳极进氢管113设有压力传感器22，在第一阴极进气管124、冷却出水管131和冷却进水管133上均设有温压传感器16。
实施例5：
其基本内容同实施例4，不同之处在于：
尾气处理装置Z1还包括蓄电池9，蓄电池9通过二极管D1和线束与第二燃料电池堆3连接，且蓄电池9的电压低于第二燃料电池堆3的电压，第二燃料电池堆3对燃料电池系统的阳极排出的氢气进行回收重利用后，产生的电能可直接为蓄电池9充电，提升了氢气的利用效率。
实施例6：
其基本内容同实施例4，不同之处在于：
尾气处理装置Z1还包括风扇10，风扇10设于第二阴极进气管6一侧，其用于向第二阴极进气管6通入大气并输出冷风至第二燃料电池堆3上。风扇10在对第二燃料电池堆3进行降温的同时，还由于可通过第二阴极进气管6向第二燃料电池堆3中通入大气，使得在第二燃料电池堆3的阴极进气回路上无需设置空压机121等增压设备，阴极进气模式相当于传统自然吸气发动机进气的模式，即直接吸入常压的大气空气即可，因此，通过风扇10吹风送入更多的自然空气供第二燃料电池堆3使用，即为第二燃料电池堆3提供足够的反应空气。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于燃料电池系统的尾气处理装置，所述燃料电池系统包括第一燃料电池堆(1)，其特征在于，所述尾气处理装置(Z1)包括：第二气水分离器(2)和第二燃料电池堆(3)；
所述第二气水分离器(2)连通有第二阳极进氢管(4)和第一阳极出氢管(5)，所述第二气水分离器(2)通过所述第二阳极进氢管(4)与所述第一燃料电池堆(1)连通，所述第二气水分离器(2)通过所述第一阳极出氢管(5)与所述第二燃料电池堆(3)连通；
所述第二燃料电池堆(3)连通有第二阴极进气管(6)、第二阳极出氢管(7)和第二阴极出气管(8)，所述第二燃料电池堆(3)通过所述第二阴极进气管(6)、所述第二阳极出氢管(7)和所述第二阴极出气管(8)与大气连通。
2.如权利要求1所述的一种用于燃料电池系统的尾气处理装置，其特征在于：所述尾气处理装置(Z1)还包括蓄电池(9)，所述蓄电池(9)与所述第二燃料电池堆(3)连接，所述蓄电池(9)的电压低于所述第二燃料电池堆(3)的电压。
3.如权利要求1所述的一种用于燃料电池系统的尾气处理装置，其特征在于：所述尾气处理装置(Z1)还包括风扇(10)，所述风扇(10)设于所述第二阴极进气管(6)一侧，其用于向所述第二阴极进气管(6)通入大气并输出冷风至所述第二燃料电池堆(3)上。
4.如权利要求1所述的一种用于燃料电池系统的尾气处理装置，其特征在于：所述第二燃料电池堆(3)为低功率燃料电池堆。
5.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：如权利要求1所述的一种用于燃料电池系统的尾气处理装置(Z1)、氢气供给装置(11)、空气供给装置(12)、散热装置(13)以及升压装置(14)；
所述氢气供给装置(11)与所述第一燃料电池堆(1)连通，其用于向所述第一燃料电池堆(1)通入氢气；
所述空气供给装置(12)与所述第一燃料电池堆(1)连通，其用于向所述第一燃料电池堆(1)通入空气；
所述散热装置(13)与所述第一燃料电池堆(1)连通；
所述升压装置(14)与所述第一燃料电池堆(1)连通，其用于对所述第一燃料电池堆(1)中的电压进行升压；
所述第一燃料电池堆(1)上连通有第一气水分离器(18)，所述第一气水分离器(18)一端与所述氢气供给装置(11)连通，另一端上连通有purge阀(15)，所述purge阀(15)与所述第二阳极进氢管(4)连通。
6.如权利要求5所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述氢气供给装置(11)包括依次连通的进氢电磁阀(111)、比例阀(112)和第一阳极进氢管(113)，所述第一阳极进氢管(113)与所述第一燃料电池堆(1)的阳极进氢口连通。
7.如权利要求5所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述空气供给装置(12)包括依次连通的空压机(121)、中冷器(122)、增湿器(123)以及第一阴极进气管(124)，所述第一阴极进气管(124)与所述第一燃料电池堆(1)的阴极进气口连通。
8.如权利要求5所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述散热装置(13)包括与所述第一燃料电池堆(1)依次首尾连通的冷却出水管(131)、水泵(132)以及冷却进水管(133)。
9.如权利要求5所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述尾气处理装置(Z1)还包括蓄电池(9)，所述蓄电池(9)与所述第二燃料电池堆(3)连接，所述蓄电池(9)的电压低于所述第二燃料电池堆(3)的电压。
10.如权利要求5所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述尾气处理装置(Z1)还包括风扇(10)，所述风扇(10)设于所述第二阴极进气管(6)一侧，其用于向所述第二阴极进气管(6)通入大气并输出冷风至所述第二燃料电池堆(3)上。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113113633A (zh) * 2021-03-31 2021-07-13 东风汽车集团股份有限公司 燃料电池车辆尾气处理系统及方法
CN113745561A (zh) * 2021-08-13 2021-12-03 煤炭科学研究总院 一种矿用氢燃料电池汽车尾气除氢装置和方法
CN115084602A (zh) * 2022-08-23 2022-09-20 深圳市南科动力科技有限公司 一种氢气排放处理系统及燃料电池

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102511100A (zh) * 2009-09-25 2012-06-20 丰田自动车株式会社 燃料电池系统
CN202678464U (zh) * 2012-07-17 2013-01-16 中国东方电气集团有限公司 一体化电池、包括其的一体化电池堆和一体化电池系统
CN107154505A (zh) * 2016-03-04 2017-09-12 丰田自动车株式会社 燃料电池系统及燃料电池系统的控制方法
CN107785599A (zh) * 2017-10-25 2018-03-09 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种串联式熔融碳酸盐燃料电池发电系统和方法
CN109473702A (zh) * 2018-11-16 2019-03-15 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 一种固体氧化物燃料电池尾气处理系统以及处理方法
CN109524692A (zh) * 2018-11-21 2019-03-26 深圳市南科动力科技有限公司 燃料电池系统、燃料电池交通工具及氢利用率提高方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102511100A (zh) * 2009-09-25 2012-06-20 丰田自动车株式会社 燃料电池系统
CN202678464U (zh) * 2012-07-17 2013-01-16 中国东方电气集团有限公司 一体化电池、包括其的一体化电池堆和一体化电池系统
CN107154505A (zh) * 2016-03-04 2017-09-12 丰田自动车株式会社 燃料电池系统及燃料电池系统的控制方法
CN107785599A (zh) * 2017-10-25 2018-03-09 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种串联式熔融碳酸盐燃料电池发电系统和方法
CN109473702A (zh) * 2018-11-16 2019-03-15 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 一种固体氧化物燃料电池尾气处理系统以及处理方法
CN109524692A (zh) * 2018-11-21 2019-03-26 深圳市南科动力科技有限公司 燃料电池系统、燃料电池交通工具及氢利用率提高方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113113633A (zh) * 2021-03-31 2021-07-13 东风汽车集团股份有限公司 燃料电池车辆尾气处理系统及方法
CN113745561A (zh) * 2021-08-13 2021-12-03 煤炭科学研究总院 一种矿用氢燃料电池汽车尾气除氢装置和方法
CN113745561B (zh) * 2021-08-13 2022-09-16 煤炭科学研究总院有限公司 一种矿用氢燃料电池汽车尾气除氢装置和方法
CN115084602A (zh) * 2022-08-23 2022-09-20 深圳市南科动力科技有限公司 一种氢气排放处理系统及燃料电池
CN115084602B (zh) * 2022-08-23 2022-11-15 深圳市南科动力科技有限公司 一种氢气排放处理系统及燃料电池

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