CN115036538B - 用于氢燃料电池的气液分离器及气液分离方法 - Google Patents

用于氢燃料电池的气液分离器及气液分离方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于氢燃料电池的气液分离器，其能够以压差检测装置检测到的气压差或者功耗检测装置检测到的氢气循环泵的功耗作为执行排水操作的触发条件，以降低异常排水的可能性。

Description

用于氢燃料电池的气液分离器及气液分离方法
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种用于氢燃料电池的气液分离器。本发明还进一步涉及一种用于氢燃料电池的气液分离方法。
背景技术
氢燃料电池(或氢燃料电池堆)可通过电化学反应，将氢(或氢气)中的化学能直接转变成电能。氢燃料电池具有能量转换效率高、高能量密度、噪声低和无污染等优点，具有广阔的应用前景和日益受到人们的重视。
为了提高氢气的利用率，需要通过氢气循环系统回收未反应完全的氢气和将未反应完的氢气重新提供给燃料电池电堆的阳极(氢气侧)。目前，通常使用氢气循环泵或者氢气引射器帮助实现氢气循环和再利用。然而，无论采用哪种氢气循环方式，均需要在将循环氢气提供给燃料电池电堆之前，除去循环氢气中的液态水，以防止液态水流入燃料电池电堆的阳极侧而导致阳极水淹。换句话说，在再利用循环氢气之前，需要先分离和去除循环氢气中携带的液态水。循环氢气中携带的液态水的分离和排出多通过气液分离器完成。当气液分离器中的液态水聚集到一定的量的时候，需被及时排出，以免影响气液分离器正常工作。
现有常见的用于氢燃料电池的气液分离器的排水策略是利用液位传感器来检测气液分离器中液态水的水位，并根据水位，控制排水阀排水。利用液位传感器确定气液分离器内的水位(液面)具有诸多缺陷：首先，在很多情况下，液位传感器无法准确检测液位。例如，当氢燃料电池在颠簸、倾斜等工况工作时，气液分离器的液位会发生变化和导致液位传感器难以准确检测水位，液位传感器发生误报。尤其是，利用液位传感器检测液位和根据液位控制排水阀排水的排水策略可能导致频繁排水，以致排水阀的使用寿命缩短。现有另一种用于氢燃料电池的气液分离器的排水策略是对气液分离器中产生的液态水的水量进行标定计算，直接标定出氢燃料电池在相应工况下产生的水量，并据此控制气液分离器进行排水操作。然而，在实际应用中，氢燃料电池产生的水量受到诸多因素的影响，很难准确标定。
发明内容
本发明的主要优势在于提供一种用于氢燃料电池的气液分离器，其以压差检测装置检测到的气压差或者功耗检测装置检测到的氢气循环泵的功耗作为执行排水操作的触发条件。换句话说，本发明用于氢燃料电池的气液分离器并不直接以气液分离器中聚集的液态水的液位作为执行排水操作的直接触发条件，以降低异常排水的可能性。
本发明的另一优势在于提供一种用于氢燃料电池的气液分离器，其可确保氢燃料电池即使在颠簸、倾斜等工况下工作，也能可靠地执行排水操作。换句话说，采用本发明气液分离器的氢燃料电池即使在颠簸、倾斜等工况，也能避免液位波动造成的干扰，降低异常排水操作的发生概率，也具有较强的可靠性。
本发明的其它目的和特点通过下述的详细说明得以充分体现。
相应地，依本发明，具有至少一个前述优势的本发明用于氢燃料电池的气液分离器包括：
壳体，其包括一个第一端部和一个自该第一端部延伸的第二端部，其中该第一端部形成一个气液分离室，该第二端部形成一个集液室；
气液分离板，其中该气液分离板自上而下设置在该气液分离室，从而将该气液分离室分隔成一个气液分离腔和一个排气腔，其中该气液分离腔和该排气腔均与该集液室相连通；
压差检测装置，用于检测该气液分离腔和该排气腔之间的气压差；
排水阀，其中该排水阀被设置在该壳体的该第二端部的底部，其中该排水阀被设置能够控制排出该集液室内的水；
控制模块，其中该控制模块分别与该压差检测装置和该排水阀相电连接，且该控制模块被设置能够在该压差检测装置检测到的该气液分离腔和该排气腔之间的气压差大于预设气压差时，控制该排水阀排出该集液室内的水。
依本发明的另一方面，本发明进一步提供另一种用于氢燃料电池的气液分离方法，其包括下述步骤：
(A)控制循环氢气流向气液分离室内的气液分离板，以使循环氢气携带的液态水能够被该气液分离板分离，其中该气液分离室被该气液分离板分隔成气液分离腔和排气腔，且该循环氢气被控制流向该气液分离腔；
(B)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(C)检测该气液分离腔和该排气腔之间的气压差，且如果:
该气液分离腔和该排气腔之间的气压差大于预设气压差的持续时间大于预设时间时，则控制排出该集液室内的水。
依本发明的另一方面，本发明进一步提供另一种用于氢燃料电池的气液分离器，其包括：
壳体，其包括一个第一端部和一个自该第一端部延伸的第二端部，其中该第一端部形成一个气液分离室，该第二端部形成一个集液室；
气液分离板，其中该气液分离板自上而下设置在该气液分离室，从而将该气液分离室分隔成一个气液分离腔和一个排气腔，其中该气液分离腔和该排气腔均与该集液室相连通；
氢气循环泵，其中该氢气循环泵的进气口与该排气腔相连通；
功耗检测装置，用于检测该氢气循环泵的功耗；
排水阀，其中该排水阀被设置在该壳体的该第二端部的底部，其中该排水阀被设置能够控制排出该集液室内的水；
控制模块，其中该控制模块分别与该功耗检测装置和该排水阀相电连接，且该控制模块被设置能够在该功耗检测装置检测到的该氢气循环泵的功耗大于预设功耗时，控制该排水阀排出该集液室内的水。
依本发明的另一方面，本发明进一步提供另一种用于氢燃料电池的气液分离方法，其包括下述步骤：
(A)控制循环氢气流向气液分离室内的气液分离板，以使循环氢气携带的液态水能够被该气液分离板分离，其中该气液分离室被该气液分离板分隔成气液分离腔和排气腔，且该循环氢气被控制流向该气液分离腔；
(B)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(C)检测该氢气循环泵的功耗，且如果:
该氢气循环泵的功耗大于预设功耗，则控制排出该集液室内的水。
结合下述描述和说明书附图，本发明上述的和其它的优势将得以充分体现。
本发明上述的和其它的优势和特点，通过下述对本发明的详细说明和说明书附图得以充分体现。
附图说明
图1是依本发明实施例的示例性的氢燃料电池的结构示意图。
图2是依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的结构示意图，其中该图所示的本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的液面较低和无需排水。
图3是依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的另一结构示意图，其中该图所示的本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的液面较高和需要排水。
图4是依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的控制单元的结构示意图。
图5是依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的溢流阀的立体图。
图6是依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的溢流阀的剖视图。
图7是依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离方法的流程图。
图8是依本发明第二实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的结构示意图，其中该图所示的本发明第二实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的液面较低和无需排水。
图9是依本发明第二实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的另一结构示意图，其中该图所示的本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的液面较高和需要排水。
图10是依本发明第二实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的控制单元的结构示意图。
图11是依本发明第二实施例的用于氢燃料电池的气液分离方法的流程图。
具体实施方式
以下描述被提供以使本领域普通技术人员能够实现本发明。本领域普通技术人员可以想到其它显而易见的替换、修改和变形。因此，本发明所保护范围不应受到本文所描述的示例性的实施方式的限制。
本领域普通技术人员应该理解，除非本文中特地指出，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个。
本领域普通技术人员应该理解，除非本文中特地指出，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等所指代的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所涉及的装置或元件必须具有特定的方位或位置。因此，上述术语不应理解为对本发明的限制。
参考附图之图1，依本发明第一实施例的示例性的氢燃料电池(系统)包括燃料电池电堆1、气液分离器2、氢气循环泵3和氢(气)源4，其中氢气被提供给燃料电池电堆1并参加电化学反应，未反应完全的氢气(携带气态水，甚至携带液态水)自燃料电池电堆1排出，并经气液分离器2分离除水后，通过氢气循环泵3被重新提供给燃料电池电堆1参加电化学反应，从而实现氢气的循环利用。
如附图之图1至图6所示，依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器被用于分离循环氢气携带的液态水，其包括一个壳体10、至少一个气液分离板21、一个压差检测装置30、一个排水阀40、一个控制模块50，其中该壳体10包括一个第一端部11和一个自该第一端部11延伸的第二端部12，其中该第一端部11形成一个气液分离室110，该第二端部12形成一个集液室120，其中该气液分离板21自上而下设置在该气液分离室110，从而将该气液分离室110分隔成一个气液分离腔1101和一个排气腔1102，其中该气液分离腔1101和该排气腔1102均与该集液室120相连通，其中该压差检测装置30被设置用于检测该气液分离腔1101和该排气腔1102之间的气压差，该排水阀40被设置在该壳体10的该第二端部12的底部121，其中该排水阀40被设置能够控制排出该集液室120内的水，该控制模块50分别与该压差检测装置30和该排水阀40相电连接，且该控制模块50被设置能够在该压差检测装置30检测到的该气液分离腔1101和该排气腔1102之间的气压差大于预设气压差时，控制该排水阀40排出该集液室120内的水。可以理解，该气液分离室110被设置在该集液室120的上方，以使被分离的液态水可自该气液分离室110自动流向该集液室120。可以理解，该预设气压差与该流体进口1103提供的循环氢气的进气气压、该气液分离腔1101和该排气腔1102的体积及其体积比等有关。
值得注意的是，该气液分离腔1101和该排气腔1102之间的气压差是该气液分离腔1101内的气压P1和该排气腔1102内的气压P2的差值。此外，当氢燃料电池电堆突然变载时，自该流体进口1103提供的循环氢气的进气气压可能会发生瞬时变化，从而导致该气液分离腔1101和该排气腔1102之间存在气压差，但持续时间较短。换句话说，为了确保检测结果的准确性，应视为仅当该气液分离腔1101和该排气腔1102之间的气压差大于该预设气压差，且其持续时间超过预设持续时间时，才认定为该集液室120内的水的量过多和需要控制该排水阀40排出该集液室120内的水。
如附图之图2至图6所示，依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的该壳体10的该第一端部11具有一个流体进口1103，其中该第一端部11的该流体进口1103与该气液分离腔1101相连通，以使循环氢气能够通过该壳体10的该第一端部11的流体进口1103流入该气液分离腔1101。如附图之图2至图5所示，循环氢气通过该壳体10的该第一端部11的流体进口1103流入该气液分离腔1101，经过分离后，循环氢气携带的液态水被分离和流向该壳体10的该第二端部12的该集液室120。如附图之图2所示，当该壳体10的该第二端部12的该集液室120内的液体较少，水面较低时，该集液室120连通该气液分离腔1101和该排气腔1102，从而使循环氢气能够自该气液分离腔1101、经该集液室120流向该排气腔1102，该气液分离腔1101和该排气腔1102内的气压基本相同，两者基本不存在气压(或压力)差。如附图之图3所示，当该壳体10的该第二端部12的该集液室120内的液体逐渐聚集，水面较高，以致淹没该气液分离板21的底端部211时，该气液分离腔1101和该排气腔1102通过该集液室120的连通被切断，循环氢气无法自该气液分离腔1101、经该集液室120流向该排气腔1102，导致氢气聚集在该气液分离腔1101，使得该气液分离腔1101和该排气腔1102之间的气压差迅速上升。当该压差检测装置30检测到的该气液分离腔1101和该排气腔1102之间的气压差大于预设气压差的持续时间超过预设时间时，该控制模块50控制该排水阀40排出该集液室120内的水。
如附图之图2至图6所示，依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的该气液分离板21包括一个底端部211、一个顶端部212和延伸在该底端部211和该顶端部212之间的主体部213，其中该气液分离板21形成至少一个溢流孔2101，其中该溢流孔2101分别与该气液分离腔1101和该排气腔1102相连通，以在该集液室120内的液体的液面(水面)淹没该气液分离板21的底端部211时，仍有部分氢气能够自该气液分离腔1101流向该排气腔1102，以确保氢燃料电池的最小氢气循环量，以防该排气腔1102内的气压过低，导致氢气循环泵3负担过大，甚至损坏氢气循环泵3。进一步地，该溢流孔2101和该流体进口1103被设置相互错开，以确保本发明第一实施例用于氢燃料电池的气液分离器能够有效分离循环氢气携带的液态水，防止循环氢气未经气液分离直接自该溢流孔2101流向该排气腔1102。特别地，该溢流孔2101的内径被设置为仅允许循环氢气以一个较小的流量流通，该流量小于循环氢气流入该气液分离腔1101的流入量，从而在该集液室120内的液体的液面(水面)淹没该气液分离板21的底端部211时，该气液分离腔1101内的气压逐步升高，以使该气液分离腔1101和该排气腔1102之间形成气压差。具体地，该溢流孔2101的内径小于该流体进口1103的内径。优选地，该氢气循环泵3的进气口301与该排气腔1102相连通，以使循环氢气通过该氢气循环泵3被提供给氢燃料电池电堆1。可以理解，该预设气压差进一步与该溢流孔2101的内径、该溢流孔2101的内径与该流体进口1103的内径比等有关。
如附图之图2至图6所示，依本发明第一实施例的用于氢燃料电池的气液分离器进一步包括一个溢流阀80，其中该溢流阀80被设置在该集液室120内，其中该溢流阀80包括一个阀体81和一个阀芯82，其中该阀体81形成一个引导槽810、至少一个第一开口8101、一个第二开口8102，其中该阀体81的该第一开口8101分别与该引导槽810和该集液室120相连通，以使该引导槽810内的水的水面随该集液室120内的水的水面同步上升，该第二开口8102分别与该引导槽810和该排气腔1102相连通，其中该阀体81的该引导槽810与水平面相垂直，该阀芯82被设置在该引导槽810内，且该阀芯82被设置能够沿该引导槽810移动，其中该阀芯82的密度小于水的密度，该阀芯82的直径大于该第二开口8102的直径，且该第二开口8102形成在该引导槽810的顶端。相应地，如附图之图2所示，当该壳体10的该第二端部12的该集液室120内的液体较少，水面较低时，该阀体81的该引导槽810内的水的水面较低，该阀体81的该第二开口8102、该引导槽810、该第一开口8101和该集液室120形成允许循环氢气自该气液分离腔1101、该集液室120流向该排气腔1102的流体通道，从而使该气液分离腔1101和该排气腔1102内的气压基本相同，两者基本不存在气压(或压力)差。如附图之图3所示，当该壳体10的该第二端部12的该集液室120内的水逐渐聚集，水面较高，以致淹没该气液分离板21的底端部211时，该阀芯82在水的浮力作用下，沿该引导槽810向上移动，以致阻塞该阀体81的该第二开口8102，阻止该集液室120内的水流向该排气腔1102和确保该气液分离腔1101和该排气腔1102之间形成气压差。此时，由于该引导槽810内的水的水面(或水位)较高，该阀体81的该第二开口8102、该引导槽810、该第一开口8101和该集液室120无法形成允许循环氢气自该气液分离腔1101、该集液室120流向该排气腔1102的流体通道，以致该气液分离腔1101和该排气腔1102之间的气压差逐步上升。当该压差检测装置30检测到的该气液分离腔1101和该排气腔1102之间的气压差大于预设气压差的持续时间超过预设时间时，该控制模块50控制该排水阀40排出该集液室120内的水。优选地，该阀芯82为球形。
如附图之图2至图7所示，依本发明第一实施例，本发明进一步提供一种用于氢燃料电池的气液分离方法，其包括下述步骤：
(A)控制循环氢气流向气液分离室内的气液分离板，以使循环氢气携带的液态水能够被该气液分离板分离，其中该气液分离室被该气液分离板分隔成气液分离腔和排气腔，且该循环氢气被控制流向该气液分离腔；
(B)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(C)检测该气液分离腔和该排气腔之间的气压差，且如果:
该气液分离腔和该排气腔之间的气压差大于预设气压差的持续时间大于预设时间时，则控制排出该集液室内的水。
进一步地，该步骤(B)包括下述步骤：
(B1)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(B2)当该集液室内的水逐渐聚集，以致淹没该气液分离板的底端部时，阻止该集液室内的水流向该排气腔。
如附图之图8至图10所示，依本发明第二实施例的用于氢燃料电池的气液分离器被用于分离循环氢气携带的液态水，其包括一个壳体10、一个气液分离板21、一个功耗检测装置30A、一个排水阀40、一个控制模块50A和一个氢气循环泵3，其中该壳体10包括一个第一端部11和一个自该第一端部11延伸的第二端部12，其中该第一端部11形成一个气液分离室110，该第二端部12形成一个集液室120，其中该气液分离板21自上而下设置在该气液分离室110，从而将该气液分离室110分隔成一个气液分离腔1101和一个排气腔1102，其中该气液分离腔1101和该排气腔1102均与该集液室120相连通，其中该氢气循环泵3的进气口301A与该排气腔1102相连通，其中该功耗检测装置30A被设置用于检测该氢气循环泵3的功耗，该排水阀40被设置在该壳体10的该第二端部12的底部121，其中该排水阀40被设置能够控制排出该集液室120内的水，该控制模块50A分别与该功耗检测装置30A和该排水阀40相电连接，且该控制模块50A被设置能够在该功耗检测装置30A被设置能够在该功耗检测装置30A检测到的该氢气循环泵3的功耗大于预设功耗时，控制该排水阀40排出该集液室120内的水。可以理解，该气液分离室110被设置在该集液室120的上方，以使被分离的液态水可自该气液分离室110自动流向该集液室120。
如附图之图8至图10所示，依本发明第二实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的该壳体10的该第一端部11具有一个流体进口1103，其中该第一端部11的该流体进口1103与该气液分离腔1101相连通，以使循环氢气能够通过该壳体10的该第一端部11的流体进口1103流入该气液分离腔1101。如附图之图2至图5所示，循环氢气通过该壳体10的该第一端部11的流体进口1103流入该气液分离腔1101，经过分离后，循环氢气携带的液态水分被分离和流向该壳体10的该第二端部12的该集液室120。如附图之图8所示，当该壳体10的该第二端部12的该集液室120内的液体较少，水面较低时，该集液室120连通该气液分离腔1101和该排气腔1102，从而使循环氢气能够自该气液分离腔1101、经该集液室120流向该排气腔1102，该气液分离腔1101和该排气腔1102内的气压基本相同，两者基本不存在气压(或压力)差。如附图之图9所示，当该壳体10的该第二端部12的该集液室120内的液体逐渐聚集，水面较高，以致淹没该气液分离板21的底端部211时，该气液分离腔1101和该排气腔1102通过该集液室120的连通被切断，循环氢气无法自该气液分离腔1101、经该集液室120流向该排气腔1102，导致氢气聚集在该气液分离腔1101，此时，该氢气循环泵3为了保证最小氢气循环量，其功耗将会明显上升。相应地，当该功耗检测装置30A检测到的该氢气循环泵3的功耗大于预设功耗时，该控制模块50A控制该排水阀40排出该集液室120内的水。
值得注意的是，当氢燃料电池电堆突然变载时，自该流体进口1103提供的循环氢气的进气气压可能会发生瞬时变化，从而使该氢气循环泵3的功耗发生波动，但持续时间较短。换句话说，为了确保检测结果的准确性，应视为仅当该氢气循环泵3的功耗大于预设功耗时，才认定为该集液室120内的水的量过多和需要控制该排水阀40排出该集液室120内的水。
如附图之图8至图10所示，依本发明第二实施例的用于氢燃料电池的气液分离器的该气液分离板21包括一个底端部211、一个顶端部212和延伸在该底端部211和该顶端部212之间的主体部213，其中该气液分离板21形成至少一个溢流孔2101，其中该溢流孔2101分别与该气液分离腔1101和该排气腔1102相连通，以在该集液室120内的液体的液面(水面)淹没该气液分离板21的底端部211时，仍有部分氢气能够自该气液分离腔1101流向该排气腔1102，以确保氢燃料电池的最小氢气循环量，以防该排气腔1102内的气压过低，导致氢气循环泵3负担过大，甚至损坏氢气循环泵3。进一步地，该溢流孔2101和该流体进口1103被设置相互错开，以确保本发明第二实施例用于氢燃料电池的气液分离器能够有效分离循环氢气携带的液态水，防止循环氢气未经气液分离直接自该溢流孔2101流向该排气腔1102。特别地，该溢流孔2101的内径小于该流体进口1103的内径。
如附图之图8至图10所示，依本发明第二实施例的用于氢燃料电池的气液分离器进一步包括一个溢流阀80，其中该溢流阀80被设置在该集液室120内，其中该溢流阀80包括一个阀体81和一个阀芯82，其中该阀体81形成一个引导槽810、至少一个第一开口8101、一个第二开口8102，其中该阀体81的该第一开口8101分别与该引导槽810和该集液室120相连通，以使该引导槽810内的水的水面随该集液室120内的水的水面同步上升，该第二开口8102分别与该引导槽810和该排气腔1102相连通，其中该阀体81的该引导槽810与水平面相垂直，该阀芯82被设置在该引导槽810内，且该阀芯82被设置能够沿该引导槽810移动，其中该阀芯82的密度小于水的密度，该阀芯82的直径大于该第二开口8102的直径，且该第二开口8102形成在该引导槽810的顶端。相应地，如附图之图2所示，当该壳体10的该第二端部12的该集液室120内的液体较少，水面较低时，该阀体81的该引导槽810内的水的水面较低，该阀体81的该第二开口8102、该引导槽810、该第一开口8101和该集液室120形成允许循环氢气自该气液分离腔1101、该集液室120流向该排气腔1102的流体通道，从而使该气液分离腔1101和该排气腔1102内的气压基本相同，两者基本不存在气压(或压力)差，该氢气循环泵3平稳运行，其功耗波动较小。如附图之图3所示，当该壳体10的该第二端部12的该集液室120内的液体逐渐聚集，水面较高，以致淹没该气液分离板21的底端部211时，该阀芯82在水的浮力作用下，沿该引导槽810向上移动，以致阻塞该阀体81的该第二开口8102，阻止该集液室120内的水流向该排气腔1102。此时，由于该引导槽810内的水的水面(或水位)较高，该阀体81的该第二开口8102、该引导槽810、该第一开口8101和该集液室120无法形成允许循环氢气自该气液分离腔1101、该集液室120流向该排气腔1102的流体通道，以致循环氢气逐步聚集在该气液分离腔1101，该排气腔1102内的氢气变少，为了保证氢气循环量，该氢气循环泵3的功耗显著增加。当该功耗检测装置30A检测到的该氢气循环泵3的功耗大于预设功耗时，该控制模块50控制该排水阀40排出该集液室120内的水。优选地，该阀芯82为球形。
如附图之图8至图11所示，依本发明第二实施例，本发明进一步提供一种用于氢燃料电池的气液分离方法，其包括下述步骤：
(A)控制循环氢气流向气液分离室内的气液分离板，以使循环氢气携带的液态水能够被该气液分离板分离，其中该气液分离室被该气液分离板分隔成气液分离腔和排气腔，且该循环氢气被控制流向该气液分离腔；
(B)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(C)检测该氢气循环泵的功耗，且如果:
该氢气循环泵的功耗大于预设功耗，则控制排出该集液室内的水。
进一步地，该步骤(B)包括下述步骤：
(B1)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(B2)当该集液室内的水逐渐聚集，以致淹没该气液分离板的底端部时，阻止该集液室内的水流向该排气腔。
本领域普通技术人员应该理解，上述描述和附图所示的实施方式仅仅是为了示例性地解释本发明，而不是对本发明的限制。
所有在本发明精神之内的等同实施、修改和改进均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于氢燃料电池的气液分离器，其特征在于，包括：
壳体，其包括一个第一端部和一个自该第一端部延伸的第二端部，其中该第一端部形成一个气液分离室，该第二端部形成一个集液室；
气液分离板，其中该气液分离板自上而下设置在该气液分离室，从而将该气液分离室分隔成一个气液分离腔和一个排气腔，其中该气液分离腔和该排气腔均与该集液室相连通；
压差检测装置，用于检测该气液分离腔和该排气腔之间的气压差；
排水阀，其中该排水阀被设置在该壳体的该第二端部的底部，其中该排水阀被设置能够控制排出该集液室内的水；
控制模块，其中该控制模块分别与该压差检测装置和该排水阀相电连接，且该控制模块被设置能够在该压差检测装置检测到的该气液分离腔和该排气腔之间的气压差大于预设气压差时，控制该排水阀排出该集液室内的水。
2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，该气液分离板形成至少一个溢流孔，该壳体的该第一端部具有一个流体进口，其中该溢流孔分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，其中该第一端部的该流体进口与该气液分离腔相连通，以使循环氢气能够通过该壳体的该第一端部的流体进口流入该气液分离腔。
3.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，该溢流孔和该流体进口被设置相互错开，且该溢流孔的内径小于该流体进口的内径。
4.根据权利要求1、2或3所述的气液分离器，其特征在于，进一步包括一个溢流阀，其中该溢流阀被设置在该集液室内，其中该溢流阀包括一个阀体和一个阀芯，其中该阀体形成一个引导槽、至少一个第一开口、一个第二开口，其中该阀体的该第一开口分别与该引导槽和该集液室相连通，以使该引导槽内的水的水面随该集液室内的水的水面同步上升，该第二开口分别与该引导槽和该排气腔相连通，其中该阀体的该引导槽与水平面相垂直，该阀芯被设置在该引导槽内，且该阀芯被设置能够沿该引导槽移动，其中该阀芯的密度小于水的密度，该阀芯的直径大于该第二开口的直径，且该第二开口形成在该引导槽的顶端。
5.一种用于氢燃料电池的气液分离方法，其特征在于，包括下述步骤：
(A)控制循环氢气流向气液分离室内的气液分离板，以使循环氢气携带的液态水能够被该气液分离板分离，其中该气液分离室被该气液分离板分隔成气液分离腔和排气腔，且该循环氢气被控制流向该气液分离腔；
(B)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(C)检测该气液分离腔和该排气腔之间的气压差，且如果:
该气液分离腔和该排气腔之间的气压差大于预设气压差的持续时间大于预设时间时，则控制排出该集液室内的水。
6.根据权利要求5所述的气液分离方法，其特征在于，该步骤(B)进一步包括下述步骤：
(B1)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(B2)当该集液室内的水逐渐聚集，以致淹没该气液分离板的底端部时，阻止该集液室内的水流向该排气腔。
7.一种用于氢燃料电池的气液分离器，其特征在于，包括：
壳体，其包括一个第一端部和一个自该第一端部延伸的第二端部，其中该第一端部形成一个气液分离室，该第二端部形成一个集液室；
气液分离板，其中该气液分离板自上而下设置在该气液分离室，从而将该气液分离室分隔成一个气液分离腔和一个排气腔，其中该气液分离腔和该排气腔均与该集液室相连通；
氢气循环泵，其中该氢气循环泵的进气口与该排气腔相连通；
功耗检测装置，用于检测该氢气循环泵的功耗；
排水阀，其中该排水阀被设置在该壳体的该第二端部的底部，其中该排水阀被设置能够控制排出该集液室内的水；
控制模块，其中该控制模块分别与该功耗检测装置和该排水阀相电连接，且该控制模块被设置能够在该功耗检测装置检测到的该氢气循环泵的功耗大于预设功耗时，控制该排水阀排出该集液室内的水。
8.根据权利要求7所述的气液分离器，其特征在于，该气液分离板形成至少一个溢流孔，该壳体的该第一端部具有一个流体进口，其中该溢流孔分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，其中该第一端部的该流体进口与该气液分离腔相连通，以使循环氢气能够通过该壳体的该第一端部的流体进口流入该气液分离腔。
9.根据权利要求8所述的气液分离器，其特征在于，该溢流孔和该流体进口被设置相互错开，且该溢流孔的内径小于该流体进口的内径。
10.根据权利要求7、8或9所述的气液分离器，其特征在于，进一步包括一个溢流阀，其中该溢流阀被设置在该集液室内，其中该溢流阀包括一个阀体和一个阀芯，其中该阀体形成一个引导槽、至少一个第一开口、一个第二开口，其中该阀体的该第一开口分别与该引导槽和该集液室相连通，以使该引导槽内的水的水面随该集液室内的水的水面同步上升，该第二开口分别与该引导槽和该排气腔相连通，其中该阀体的该引导槽与水平面相垂直，该阀芯被设置在该引导槽内，且该阀芯被设置能够沿该引导槽移动，其中该阀芯的密度小于水的密度，该阀芯的直径大于该第二开口的直径，且该第二开口形成在该引导槽的顶端。
11.一种用于氢燃料电池的气液分离方法，其特征在于，包括下述步骤：
(A)控制循环氢气流向气液分离室内的气液分离板，以使循环氢气携带的液态水能够被该气液分离板分离，其中该气液分离室被该气液分离板分隔成气液分离腔和排气腔，且该循环氢气被控制流向该气液分离腔；
(B)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(C)检测氢气循环泵的功耗，且如果:
该氢气循环泵的功耗大于预设功耗，则控制排出该集液室内的水。
12.根据权利要求11所述的气液分离方法，其特征在于，该步骤(B)进一步包括下述步骤：
(B1)收集被分离的液态水至集液室，其中该集液室分别与该气液分离腔和该排气腔相连通，且该集液室位于该气液分离室的下方；和
(B2)当该集液室内的水逐渐聚集，以致淹没该气液分离板的底端部时，阻止该集液室内的水流向该排气腔。
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