CN215869492U - 一种燃料电池氢气排气装置 - Google Patents
一种燃料电池氢气排气装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215869492U CN215869492U CN202121102568.6U CN202121102568U CN215869492U CN 215869492 U CN215869492 U CN 215869492U CN 202121102568 U CN202121102568 U CN 202121102568U CN 215869492 U CN215869492 U CN 215869492U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steam trap
- filter
- liquid
- fuel cell
- channel
- 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.)
- Active
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池氢气排气装置，包括疏水器、缓冲电磁阀、缓冲罐以及排液电磁阀；所述疏水器由疏水器主体以及位于疏水器主体上壁面的疏水器上盖和位于疏水器主体下壁面的疏水器下盖构成，本实用新型涉及燃料电池氢气排气技术领域。疏水器将排液排气、温度、压力、液量采集进行集成，减少了燃料电池系统设计的复杂度，过滤器与疏水器主体的形状一直并与主体间形成气液分离通道，与疏水器上盖形成干气体通道，与疏水器下盖的过滤器支撑部形成液体通道，各个通道通过部件耦合形成，不需要要额外设计，方便安装制造。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池氢气排气技术领域，具体为一种燃料电池氢气排气装置。
背景技术
燃料电池汽车作为新能源汽车的重要发展方向之一，由于其具有零排放、原料可再生等优势，越来越受到人们重视。燃料电池系统的电性能及可靠性受操作条件、水热管理等影响，其中氢气侧的压力波动、计量比及排水排气问题是影响燃料电池系统性能及可靠性的重要因素之一。目前，解决氢气侧排水排气问题和计量比的方法主要是增加氢气侧循环，并在循环侧增加疏水装置，同时在氢气出口端增加阀门定期排气。但采用此种方式会出现，在排水排气阀门打开时，氢气出口与大气直接联通时，压力存在巨大波动，特别是在大功率高压操作时尤其明显，严重影响燃料电池系统的电性能和可靠性。同时，目前的疏水装置集成度较低，压力、温度传感器等多为分体设计，过滤器与疏水器上下盖耦合性和扩展性能不好，针对不同功率等级的燃料电池系统其疏水器上下盖过滤器等均需重新匹配。因此，迫切需要一种燃料电池氢气排气装置，能实现排水排气缓冲，在排水排气的同时，减少对系统氢气侧压力的影响，增加系统电性能和可靠性，同时具有较好的集成度和扩展性能以适应不同功率等级燃料电池系统需求。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种燃料电池氢气排气装置，解决了现有的疏水装置集成度较低，压力、温度传感器等多为分体设计，过滤器与疏水器上下盖耦合性和扩展性能不好，针对不同功率等级的燃料电池系统其疏水器上下盖过滤器等均需重新匹配。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：包括疏水器、缓冲电磁阀、缓冲罐以及排液电磁阀；
所述疏水器由疏水器主体以及位于疏水器主体上壁面的疏水器上盖和位于疏水器主体下壁面的疏水器下盖构成，所述疏水器上盖上开设有湿氢气进口以及干氢气出口，所述疏水器上盖上安装有压力传感器以及温度传感器，所述疏水器下盖上设有储液腔以及过滤支撑部，所述疏水器主体内安装有过滤器，所述过滤器由过滤器进气通道以及位于过滤器进气通道外的过滤填料构成，所述过滤器与疏水器主体间隙形成气液分离通道，所述过滤器与疏水器上盖形成干气体通道，所述过滤器与疏水器下盖的过滤支撑部形成液体通道，所述湿氢气进口与过滤器进气通道相联通，所述气液分离通道上部与所述干气体通道和所述干氢气出口相连通，所述气液分离通道下部与所述液体通道和所述储液腔相连通；所述储液腔上开设有尾气出口，所述缓冲罐的一侧与所述缓冲电磁阀和所述疏水器的尾气出口相连通，另一侧与所述排液电磁阀相连通。
优选的，所述气液分离通道的宽度为3-10mm,所述储液腔的深度为10-50mm。
优选的，所述储液腔内部设置有液位传感器。
优选的，所述过滤填料材质为陶瓷填料。
有益效果
本实用新型提供了一种燃料电池氢气排气装置。具备以下有益效果：
1、本装置通过缓冲罐设计，将燃料电池系统阳极侧产生的水和废气先排放至缓冲罐，然后再通过排液电磁阀将缓冲罐内部的水和废气排放到外界，通过缓冲罐的缓冲减小了直接排放时压力的波动，有利于提高系统操作稳定性延长燃料电池系统的使用寿命。
2、本装置将疏水器将排液排气、温度、压力、液量采集进行集成，减少了燃料电池系统设计的复杂度。
3、滤器与疏水器主体的形状一直并与主体间形成气液分离通道，与疏水器上盖形成干气体通道，与疏水器下盖的过滤器支撑部形成液体通道，各个通道通过部件耦合形成，不需要要额外设计，方便安装制造。
4、通过缓冲电磁阀、排液电磁阀可以实现同步或异步控制，控制灵活；同时增加液位传感器，根据液位传感器的指示可进行自动排液，保障系统运行平稳。
5、疏水器分体式设计，采用不同的疏水器上盖、下盖尺寸，可以适应不同功率的燃料电池系统或操作条件。
附图说明
图1为本实用新型所述一种燃料电池氢气排气装置的结构示意图。
图2为本实用新型所述一种燃料电池氢气排气装置的疏水器侧视图剖视图。
图3为本实用新型所述一种燃料电池氢气排气装置的疏水器主体俯视图。
图4为本实用新型所述一种燃料电池氢气排气装置的疏水器下盖俯视图。
图5为本实用新型所述一种燃料电池氢气排气装置的疏水器结构图。
图中：1-液位传感器；2-缓冲电磁阀；3-缓冲罐；4-排液电磁阀；5-疏水器上盖；6-疏水器主体；7-疏水器下盖；8-湿氢气进口；9-压力传感器；10-干氢气出口；11-温度传感器；12-尾气出口；13-过滤支撑部；14-过滤填料；15- 过滤器进气通道；16-气液分离通道；17-干气体通道；18-液体通道；19-储液腔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种燃料电池氢气排气装置。
实施例1：
该系统功率为80kW，该装置缓冲罐3、疏水器主体6的形式可以为圆柱型；气液分离通道16的宽度为4mm,储液腔19的深度为15mm，过滤器过滤填料14 的材质包括金属填料，填料的形式包括丝状填料，疏水器储液腔19未设置液位传感器1，缓冲罐3上安装压力传感器9，工作时缓冲电磁阀2与排液电磁阀4 按2秒间隔异步控制；即先打开缓冲电磁阀2，间隔2秒后关闭缓冲电磁阀2后打开排液电磁阀4，2秒后再关闭排液电磁阀4打开缓冲电磁阀2，实现异步排液。
实施例2：
在实施例1的基础上，增加储液腔19上的液位传感器1、缓冲罐3上的压力传感器9，操作时采用压力平衡自动排液，即当检测到液位传感器1达到排液位置时，先打开缓冲电磁阀2，当缓冲罐3压力与储液腔19压力平衡后关闭缓冲电磁阀2后打开排液电磁阀4，当缓冲罐3压力与外界压力一直时关闭排液电磁阀4，实现自动异步排液。
本实施方案的特点为：缓冲罐3和双电磁阀设计，减小了直接排放时压力的波动，有利于提高系统操作稳定性延长燃料电池系统的使用寿命。
过滤器与疏水器主体6的形状一直并与主体间形成气液分离通道16，与疏水器上盖5形成干气体通道17，与疏水器下盖7的过滤器支撑部13形成液体通道18，各个通道通过部件耦合形成，不需要要额外设计，方便安装制造。
双电磁阀配合液位传感器1，可以实现系统的自动排液操作。
疏水器主体6、疏水器上盖5、疏水器下盖7分开设计，有利于装置的可扩展性，适应不同功率的燃料电池系统或操作条件。
需要说明的是，在本文中，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”。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种燃料电池氢气排气装置，其特征在于，包括疏水器、缓冲电磁阀(2)、缓冲罐(3)以及排液电磁阀(4)；
所述疏水器由疏水器主体(6)以及位于疏水器主体(6)上壁面的疏水器上盖(5)和位于疏水器主体(6)下壁面的疏水器下盖(7)构成，所述疏水器上盖(5)上开设有湿氢气进口(8)以及干氢气出口(10)，所述疏水器上盖(5)上安装有压力传感器(9)以及温度传感器(11)，所述疏水器下盖(7)上设有储液腔(19)以及过滤支撑部(13)，所述疏水器主体(6)内安装有过滤器，所述过滤器由过滤器进气通道(15)以及位于过滤器进气通道(15)外的过滤填料(14)构成，所述过滤器与疏水器主体(6)间隙形成气液分离通道(16)，所述过滤器与疏水器上盖(5)形成干气体通道(17)，所述过滤器与疏水器下盖(7)的过滤支撑部(13)形成液体通道(18)，所述湿氢气进口(8)与过滤器进气通道(15)相联通，所述气液分离通道(16)上部与所述干气体通道(17)和所述干氢气出口(10)相连通，所述气液分离通道(16)下部与所述液体通道(18)和所述储液腔(19)相连通，所述储液腔(19)上开设有尾气出口(12)，所述缓冲罐(3)的一侧与所述缓冲电磁阀(2)和所述疏水器的尾气出口(12)相连通，另一侧与所述排液电磁阀(4)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置，其特征在于，所述气液分离通道(16)的宽度为3-10mm,所述储液腔(19)的深度为10-50mm。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置，其特征在于，所述储液腔(19)内部设置有液位传感器(1)。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置，其特征在于，所述过滤填料(14)材质为陶瓷填料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121102568.6U CN215869492U (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种燃料电池氢气排气装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121102568.6U CN215869492U (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种燃料电池氢气排气装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215869492U true CN215869492U (zh) | 2022-02-18 |
Family
ID=80316931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202121102568.6U Active CN215869492U (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种燃料电池氢气排气装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215869492U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114636106A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-17 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种便携式移动排液装置 |
-
2021
- 2021-05-21 CN CN202121102568.6U patent/CN215869492U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114636106A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-17 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种便携式移动排液装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN215869492U (zh) | 一种燃料电池氢气排气装置 | |
| JP2000090954A5 (zh) | ||
| CN207947347U (zh) | 氢动力燃料电池车储氢系统 | |
| KR20090005815A (ko) | 자동차용 연료전지 스택의 응축수 배출장치 | |
| KR101183590B1 (ko) | 연료전지 및 그 연료전지의 작동 방법 | |
| CN113178601A (zh) | 一种燃料电池氢气排气装置 | |
| CN112856233B (zh) | 一种质子交换膜燃料电池的脉冲氢气供应系统 | |
| CN111129545B (zh) | 一种车用燃料电池供氢循环系统及控制方法 | |
| CN210296521U (zh) | 一种集氢气水分离功能的燃料电池端板 | |
| CN116576711A (zh) | 一种阀前疏水余热利用系统及方法 | |
| JP2013206774A (ja) | 燃料電池システム | |
| CN210934115U (zh) | 一种新型燃料电池系统用氢水分离装置 | |
| JP7110079B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| CN210292259U (zh) | 凝结水控制系统中的集水箱 | |
| KR101361414B1 (ko) | 물 배출 기능을 갖는 수소 퍼지 장치 | |
| CN201122628Y (zh) | 一种氢空开放自吸式电堆加湿装置 | |
| CN215979793U (zh) | 一种零气耗排水阀 | |
| CN217922727U (zh) | 一种蒸汽烫斗的尾汽疏水节能装置 | |
| CN210897487U (zh) | 一种燃料电池测试管路防回水装置 | |
| CN207412959U (zh) | 一种自动水和/或油气分离罐 | |
| CN215442278U (zh) | 一种排水结构及生物滤池除臭系统 | |
| CN215665124U (zh) | 一种分离器自动排污系统 | |
| CN210689300U (zh) | 一种沼气冷凝器 | |
| CN210857363U (zh) | 一种家用应急自动储水箱 | |
| CN219160110U (zh) | 一种天然气长输管道积液排除装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A hydrogen exhaust device for fuel cells Effective date of registration: 20230324 Granted publication date: 20220218 Pledgee: China Construction Bank Corporation Dalian Jinpu New Area Branch Pledgor: Mingyuan Technology (Dalian) Co.,Ltd. Registration number: Y2023980036079 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230420 Granted publication date: 20220218 Pledgee: China Construction Bank Corporation Dalian Jinpu New Area Branch Pledgor: Mingyuan Technology (Dalian) Co.,Ltd. Registration number: Y2023980036079 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A hydrogen exhaust device for fuel cells Effective date of registration: 20230505 Granted publication date: 20220218 Pledgee: Dalian Branch of Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd. Pledgor: Mingyuan Technology (Dalian) Co.,Ltd. Registration number: Y2023980039844 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20220218 Pledgee: Dalian Branch of Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd. Pledgor: Mingyuan Technology (Dalian) Co.,Ltd. Registration number: Y2023980039844 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |