CN202523796U - 一种安全可靠的燃料电池用供氢系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种安全可靠的燃料电池用供氢系统，包括至少两组供氢组件，各组供氢组件由依次连接的气瓶组、压力表、高压电磁阀、高压减压阀和单向阀组成，各单向阀均连接中压减压阀，中压减压阀连接至少一组燃料电池用氢组件，所述的燃料电池用氢组件包括燃料电池，以及设置在燃料电池氢气入口处的截止阀和电磁阀a，设置在燃料电池氢气出口处的电磁阀b。在高压减压阀后面有中压泄压阀；在中压减压阀前端有中压压力传感器；在中压减压阀后端有低压泄压阀和低压压力传感器。与现有技术相比，本实用新型具有安全可靠、使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种供氢系统，尤其是涉及一种安全可靠的燃料电池用供氢系统。
背景技术
质子交换膜燃料电池是用一种特定的燃料——氢气，通过一种质子交换膜和催化层而产生电流的一种装置，这种电池只要外界源源不断地供应氢气，就可以提供持续电能。它的工作原理为，氢气在覆盖有催化剂的阳极侧将氢气催化分解成为氢质子和电子，这些质子通过质子交换膜到达阴极。在氢气的分解过程中释放出的电子通过负载被引出到阴极，这样就产生了电能。电子、氢质子及空气中的氧气在阴极侧的催化剂上发生反应产生水。也就是说燃料电池内部的氢与空气中的氧进行化学反应，生成水，同时产生了电流，也可以理解为是电解水的逆反应。
燃料电池的反应式为：
阳极：2H2→4H++4e-
阴极：O2+4H++4e-→2H2O
整体：2H2+O2→2H2O+能量
在现有的燃料电池供氢系统中，由于减压阀一直处于有压力状态，容易引起弹簧和密封材料老化，影响供氢系统各部件的使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种节能、安全可靠的燃料电池用供氢系统。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种安全可靠的燃料电池用供氢系统，包括至少两组供氢组件，各组供氢组件由依次连接的气瓶组、压力表、高压电磁阀、高压减压阀和单向阀组成，各单向阀均连接中压减压阀，中压减压阀连接至少一组燃料电池用氢组件，所述的燃料电池用氢组件包括燃料电池，以及设置在燃料电池氢气入口处的截止阀和电磁阀a，设置在燃料电池氢气出口处的电磁阀b。
所述的气瓶组由大于或等于1个气瓶组成。
所述的高压减压阀与单向阀之间设有中压泄压阀。
所述的中压减压阀前面设有中压压力传感器，后面设有依次连接的低压泄压阀和低压压力传感器。
与现有技术相比，本实用新型在气瓶组与高压减压阀之间设置了高压电磁阀，在不使用时两路高压电磁阀都关闭，氢气不进入高压减压阀，使得减压阀处于无压力状态，提高了供氢系统的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1为气瓶组，2为压力表，3为高压电磁阀，4为高压减压阀，5为中压泄压阀，6为单向阀，7为中压压力传感器，8为中压减压阀，9为低压泄压阀，10为低压压力传感器，11为截止阀，12为电磁阀a，13为燃料电池，14为电磁阀b。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种使用安全可靠的燃料电池用供氢系统，包括两组供氢组件，各组供氢组件包括依次连接的气瓶组1、压力表2、高压电磁阀3、高压减压阀4和单向阀6，其中，每三个并联高压氢气瓶组成一个气瓶组1，压力表2用于现场读取气瓶内剩余气体的压力，单向阀6用于防止气体回流，单向阀6与高压减压阀4之间设有中压泄压阀5；各单向阀6均连接中压减压阀8，中压减压阀8前面设有中压压力传感器7，后面设有依次连接的低压泄压阀9和低压压力传感器10；中压减压阀8连接两组燃料电池用氢组件，所述的燃料电池用氢组件包括燃料电池13，以及设置在燃料电池氢气入口处的截止阀11和电磁阀a12，设置在燃料电池氢气出口处的电磁阀b14。当燃料电池备用电源系统在工作时，其中一组燃料电池需要更换，则可以手动关闭该管路上的截止阀11，然后更换燃料电池。该操作不影响其它燃料电池工作。
本实用新型燃料电池用供氢系统操作方法具体为：打开各电磁阀，气瓶中气压为13.5Mpa的氢气通过高压减压阀2减到0.6Mpa后输出，中压压力传感器7检测高压减压阀4的输出压力是否正常，若高压减压阀4出现故障，出口压力高于0.8Mpa，则中压泄压阀5会向外排出氢气，保持管路中的压力不大于0.8Mpa；0.6Mpa的气体通过中压减压阀8后，输出压力为0.06Mpa，低压压力传感器10检测中压减压阀8的输出压力是否正常，当中压减压阀8出现故障，出口压力大于0.08Mpa时，低压泄压阀9会向外排出氢气，保证管路中的压力不大于0.08Mpa，当低压压力传感器10检测的数值高于0.1Mpa时，系统会切断电磁阀a12，防止燃料电池内部气体压力过高。
启动本实用新型供氢系统时，先打开一组供气管路中的电磁阀，使气体进入燃料电池13。当中压压力传感器7检测到中压管路中的气体压力低于0.4Mpa时，会开启另外一组气体管路中的电磁阀然后关闭当前一组气体管路中的电磁阀，同时会在监控软件中提醒更换氢气。由于是两路供气，所以可以在线进行气瓶的更换。
在不使用本实用新型供氢系统时两路高压电磁阀3都关闭，氢气不进入高压减压阀4，高压减压阀4不受压力作用。
燃料电池13工作时的氢气压力在0.06Mpa。发电时消耗的氢气会通过压力平衡，自动补充到燃料电池内部，不需要流量计进行控制。
根据实际使用的需要，供氢组件可以设置多组，如三组、四组等，燃料电池用氢组件也可以设置多组，如三组、四组等。
Claims (4)
1.一种安全可靠的燃料电池用供氢系统，其特征在于，包括至少两组供氢组件，各组供氢组件由依次连接的气瓶组、压力表、高压电磁阀、高压减压阀和单向阀组成，各单向阀均连接中压减压阀，中压减压阀连接至少一组燃料电池用氢组件，所述的燃料电池用氢组件包括燃料电池，以及设置在燃料电池氢气入口处的截止阀和电磁阀a，设置在燃料电池氢气出口处的电磁阀b。
2.根据权利要求1所述的一种安全可靠的燃料电池用供氢系统，其特征在于，每个气瓶组由大于或等于1个气瓶组成。
3.根据权利要求1所述的一种安全可靠的燃料电池用供氢系统，其特征在于，所述的高压减压阀与单向阀之间设有中压泄压阀。
4.根据权利要求1所述的一种安全可靠的燃料电池用供氢系统，其特征在于，所述的中压减压阀前面设有中压压力传感器，后面设有依次连接的低压泄压阀和低压压力传感器。
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2012
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