CN203456546U - 可调氧浓度燃料电池阴极处理系统 - Google Patents

可调氧浓度燃料电池阴极处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN203456546U
CN203456546U CN201320545987.6U CN201320545987U CN203456546U CN 203456546 U CN203456546 U CN 203456546U CN 201320545987 U CN201320545987 U CN 201320545987U CN 203456546 U CN203456546 U CN 203456546U
Authority
CN
China
Prior art keywords
way valve
air
interface
negative pole
treatment system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN201320545987.6U
Other languages
English (en)
Inventor
王鸿鹄
吴兵
何雍
李亚超
蒋燕青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAIC Motor Corp Ltd
Original Assignee
SAIC Motor Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAIC Motor Corp Ltd filed Critical SAIC Motor Corp Ltd
Priority to CN201320545987.6U priority Critical patent/CN203456546U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203456546U publication Critical patent/CN203456546U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统，包括：依次连接的第一两位三通阀、空分装置、空气压缩机、第二两位三通阀及电堆；其中所述第一两位三通阀的b接口与进气口连接；所述第一两位三通阀的c接口与所述空气压缩机连接；所述第一两位三通阀的a接口通过所述空分装置与所述空气压缩机连接；所述第二两位三通阀的b接口与所述空气压缩机连接；所述第二两位三通阀的a接口通过所述空分装置与所述电堆连接；以及所述第二两位三通阀的c接口直接与所述电堆连接。本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统装置简单方便，可实现性强。解决了燃料电池系统中富氧和富氮空气交替提供的技术问题。

Description

可调氧浓度燃料电池阴极处理系统
技术领域
本实用新型涉及气体分离与吸附技术领域，特别是一种用于燃料电池汽车的燃料电池系统的可调氧浓度燃料电池阴极处理系统。
背景技术
氧气是燃料电池的重要反应原料，现有燃料电池系统技术仅利用环境空气作为原料，并不对其进行任何成分处理，一方面由于自然环境中的空气氧含量太低，限制了电堆的发电功率。另外一方面，在吹扫电堆时，空气中的氧气反而会对电堆造成损害。这样不利于提高系统效率和可靠性。但目前没有可以为燃料电池系统调节空气中氧浓度的装置及相关专利。
分子筛是利用混合气体中各组分与分子筛的平衡吸附量的差异来实现分离的。分子筛不仅具有选择吸附性，而且吸附剂对吸附质的吸附量随吸附压力的变化而变化。当吸附质分压升高时，吸附剂对吸附质的吸附量增大；分压降低时，吸附量减小。分子筛的吸附分离技术已在医疗、工业等多方面得到应用，但仍未运用在汽车领域。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可按燃料电池系统的需要交替提供富氧和富氮气体的可调氧浓度燃料电池阴极处理系统。
为解决上述技术问题，本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统，包括：依次连接的第一两位三通阀、空分装置、空气压缩机、第二两位三通阀及电堆；其中所述第一两位三通阀的b接口与进气口连接；所述第一两位三通阀的c接口与所述空气压缩机连接；所述第一两位三通阀的a接口通过所述空分装置与所述空气压缩机连接；所述第二两位三通阀的b接口与所述空气压缩机连接；所述第二两位三通阀的a接口通过所述空分装置与所述电堆连接；以及所述第二两位三通阀的c接口直接与所述电堆连接。
优选的，在所述空气压缩机的两端分别设有空气流量计及中冷器；其中所述第一两位三通阀的c接口与所述空气流量计、所述空气压缩机及所述中冷器依次连接；所述第一两位三通阀的a接口通过所述空分装置与所述空气流量计、所述空气压缩机及所述中冷器依次连接；以及所述第二两位三通阀的b接口与所述中冷器连接。
优选的，在所述第一两位三通阀与所述进气口之间还设有空气过滤装置。
优选的，在所述空分装置内设有分子筛。
本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统装置简单方便，利用分子筛不仅具有选择吸附性，而且吸附剂对吸附质的吸附量随吸附压力的变化而变化的特性，两路管路经过一个装有分子筛的变压吸附空分装置，来达到供富氧和富氮两种需求。在供气模式开启时，利用分子筛高压吸附原理，将经空气压缩机压缩后的高压空气中的部分氮气吸附到分子筛中，而且空分装置不仅能够提高氧气浓度；在吹扫模式开启时，利用空气压缩机进气前端的负压环境将分子筛中的氮气解析出来，提高空气中的氮含量，将氮气有效利用在吹扫过程，既增强了电堆的发电性能，又对延长其寿命方面具有帮助，解决了燃料电池系统中富氧和富氮空气交替提供的技术问题。
附图说明
图1为本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统原理图。
本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统附图中附图标记说明：
1-空气过滤装置      2-第一两位三通阀    3-空分装置
4-空气流量计        5-空气压缩机        6-中冷器
7-第二两位三通阀    8-电堆              9-氢瓶
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统，第一两位三通阀2的b接口与空气过滤装置1连接，第一两位三通阀2的c接口直接与空气流量计4、空气压缩机5及中冷器6依次连接，第二两位三通阀7的b接口与中冷器6连接，第二两位三通阀7的a接口通过内设有分子筛的空分装置3与电堆8连接，在电堆8的末端还连接有氢瓶9，形成供气管路。燃料电池在工作时，系统供气模式开启，将第一两位三通阀2调节到C位置开启，第二两位三通阀7调节到a位置开启状态，经空气压缩机5压缩后的高压空气首先通入装填有分子筛的空分装置3，利用分子筛的高压吸附特性将空气中的部分氮气吸附到分子筛中，形成富氧空气，然后将剩余的富氧空气进入电堆8进行反应。
第一两位三通阀2的b接口与空气过滤装置1连接，第一两位三通阀2的a接口通过内设有分子筛的空分装置3与空气流量计4、空气压缩机5及中冷器6依次连接，第二两位三通阀7的c接口直接与电堆8连接，在电堆8的末端还连接有氢瓶9，形成吹扫管路。当系统停机存放前，开启吹扫模式，将第一两位三通阀2调节到a位置开启，第二两位三通阀7调节到C位置开启状态，空气首先流经空分塔，利用空气压缩机5进气前端的负压环境将分子筛中的氮气解析出来，提高空气中的氮气成分，再将富氮气体通入电堆8进行吹扫。
本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统装置简单方便，利用分子筛不仅具有选择吸附性，而且吸附剂对吸附质的吸附量随吸附压力的变化而变化的特性，两路管路经过一个装有分子筛的变压吸附空分装置，来达到供富氧和富氮两种需求。在供气模式开启时，利用分子筛高压吸附原理，将经空气压缩机压缩后的高压空气中的部分氮气吸附到分子筛中，而且空分装置不仅能够提高氧气浓度；在吹扫模式开启时，利用空气压缩机进气前端的负压环境将分子筛中的氮气解析出来，提高空气中的氮含量，将氮气有效利用在吹扫过程，既增强了电堆的发电性能，又对延长其寿命方面具有帮助，解决了燃料电池系统中富氧和富氮空气交替提供的技术问题。
本实用新型可调氧浓度燃料电池阴极处理系统装置简单方便，可实现性强。解决了燃料电池系统中富氧和富氮空气交替提供的技术问题。采用空分装置不仅能够提高氧气浓度，还可以将氮气有效利用在吹扫过程，既增强了电堆的发电性能，又对延长其寿命方面具有帮助。
以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。

Claims (4)

1.可调氧浓度燃料电池阴极处理系统，其特征在于，包括：
依次连接的第一两位三通阀、空分装置、空气压缩机、第二两位三通阀及电堆；其中
所述第一两位三通阀的b接口与进气口连接；
所述第一两位三通阀的c接口与所述空气压缩机连接；
所述第一两位三通阀的a接口通过所述空分装置与所述空气压缩机连接；
所述第二两位三通阀的b接口与所述空气压缩机连接；
所述第二两位三通阀的a接口通过所述空分装置与所述电堆连接；以及
所述第二两位三通阀的c接口直接与所述电堆连接。
2.根据权利要求1所述的可调氧浓度燃料电池阴极处理系统，其特征在于，在所述空气压缩机的两端分别设有空气流量计及中冷器；其中
所述第一两位三通阀的c接口与所述空气流量计、所述空气压缩机及所述中冷器依次连接；
所述第一两位三通阀的a接口通过所述空分装置与所述空气流量计、所述空气压缩机及所述中冷器依次连接；以及
所述第二两位三通阀的b接口与所述中冷器连接。
3.根据权利要求1所述的可调氧浓度燃料电池阴极处理系统，其特征在于，在所述第一两位三通阀与所述进气口之间还设有空气过滤装置。
4.根据权利要求1或2所述的可调氧浓度燃料电池阴极处理系统，其特征在于，在所述空分装置内设有分子筛。
CN201320545987.6U 2013-09-03 2013-09-03 可调氧浓度燃料电池阴极处理系统 Expired - Lifetime CN203456546U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320545987.6U CN203456546U (zh) 2013-09-03 2013-09-03 可调氧浓度燃料电池阴极处理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320545987.6U CN203456546U (zh) 2013-09-03 2013-09-03 可调氧浓度燃料电池阴极处理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203456546U true CN203456546U (zh) 2014-02-26

Family

ID=50136402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320545987.6U Expired - Lifetime CN203456546U (zh) 2013-09-03 2013-09-03 可调氧浓度燃料电池阴极处理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203456546U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106784923A (zh) * 2017-03-27 2017-05-31 上海重塑能源科技有限公司 燃料电池供气系统
CN112242545A (zh) * 2020-09-18 2021-01-19 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 一种车用燃料电池尾气制氮系统及其吹扫方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106784923A (zh) * 2017-03-27 2017-05-31 上海重塑能源科技有限公司 燃料电池供气系统
CN112242545A (zh) * 2020-09-18 2021-01-19 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 一种车用燃料电池尾气制氮系统及其吹扫方法
CN112242545B (zh) * 2020-09-18 2022-02-01 北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司 一种车用燃料电池尾气制氮系统及其吹扫方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101522246A (zh) 氧浓缩装置
CN104587804B (zh) 运用气体分离膜进行提纯的装置系统
CN107399723B (zh) 一种连续制备高纯度氮气的装置
CN205067265U (zh) 气体动态吸附解吸测试装置
CN112875650A (zh) 一种数字化智能制氧系统及控制方法
CN203456546U (zh) 可调氧浓度燃料电池阴极处理系统
CN102372263A (zh) 双贮氧罐分子筛变压吸附制氧机
CN102826509B (zh) 将普通氢气提纯至高纯度氢气的设备
CN202785638U (zh) 将普通氢气提纯至高纯度氢气的设备
CN102976291A (zh) 变压吸附制氮设备及其方法
CN203699900U (zh) 一种制氧机
CN102698563B (zh) 一种高纯度、高回收率甲烷浓缩生产工艺及实现装置
CN204723987U (zh) Psa工艺制氮的富氧解吸气回收装置
US11103826B2 (en) Use of Type V adsorbent and gas concentration for gas adsorption and capture
CN207012771U (zh) 六氟化硫和氮气混合气体回收分离提纯装置
CN204447689U (zh) 运用气体分离膜进行提纯的装置系统
CN205244724U (zh) 具有缓冲机构的天然气输出管道
CN202715337U (zh) 一种变压吸附设备
CN205556097U (zh) 高效分子筛制氧机
CN103007674A (zh) 基于分子大小排列优先过滤技术和变压吸附制氧技术相结合的复合高浓度制氧机
CN206635026U (zh) 一种制氧机分子筛吸附塔端盖调节装置
CN204434275U (zh) 前置增压单膜单泵供氧设备
CN102657996A (zh) 双塔低压补获烟气中co2的方法
CN105950241A (zh) 一种沼气净化膜和变压吸附混合系统
CN105645360B (zh) 高效分子筛制氧机

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20140226

CX01 Expiry of patent term