CN219350275U - 一种用于燃料电池的减压系统 - Google Patents

Abstract

一种用于燃料电池的减压系统，用于对燃料电池集中供氢，包括PLC控制模块、氮气通道、第一氢气通道和第二氢气通道；第一氢气通道包括依次连接的第一氢气入口、第一一级过滤器、第一压力传感器、第一一级减压阀、第一气动截止阀、手动球阀a、手动球阀b、供氢入口；第二氢气通道包括依次连接的第二氢气入口、第二一级过滤器、第二压力传感器、第二一级减压阀、第二气动截止阀、手动球阀c、手动球阀b、供氢入口；氮气通道包括依次连接的氮气入口、一级减压阀、手动球阀d，PLC控制模块控制氮气流通至第一气动截止阀或第二气动截止阀。能够安全高效的实现用气管路的切换，提高对燃料电池发动机供氢的效率。

Description

一种用于燃料电池的减压系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种用于燃料电池的减压系统。

背景技术

燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的发电装置，氢氧燃料电池在工作时需要氢气参与反应，而随着燃料电池研发生产及测试领域的发展，对于怎么安全智能不间断的自由切换集中供氢的要求越来越高。目前燃料电池测试中对于集中供氢采取减压装置完成，但是现有的集中供氢减压装置存在容易出现漏气的问题，存在安全隐患，且不够智能，因此，急需一种能够用于燃料电池集中供氢的安全、智能的减压系统。

实用新型内容

为了克服现有技术中，燃料电池的集中供氢系统存在的安全隐患以及供氢系统不够智能的问题，本实用新型提供一种用于燃料电池的减压系统，使用起来安全高效。

本实用新型采用以下技术方案：

一种用于燃料电池的减压系统，用于对燃料电池集中供氢，包括PLC控制模块、氮气通道、第一氢气通道和第二氢气通道；

所述第一氢气通道包括依次连接的第一氢气入口、第一一级过滤器、第一压力传感器、第一一级减压阀、第一气动截止阀、手动球阀a、手动球阀b、供氢入口；

所述第二氢气通道包括依次连接的第二氢气入口、第二一级过滤器、第二压力传感器、第二一级减压阀、第二气动截止阀、手动球阀c、手动球阀b、供氢入口；

由此可见第一氢气通道和第二氢气通道通过手动球阀b并联设置，从同一个供氢入口进入供氢管路中进行集中供氢；

所述氮气通道包括依次连接的氮气入口、一级减压阀、手动球阀d，所述PLC控制模块控制氮气流通至第一气动截止阀或第二气动截止阀。

优选的，所述第一氢气通道还包括两条第一二次减压通道，所述两条第一二次减压通道并联设置在第一气动截止阀和手动球阀a之间，所述每条第一二次减压通道上依次设置有手动球阀e、第一二级过滤器和第一二级减压阀，所述手动球阀e与第一气动截止阀连接；如此设置，用于对氢气进行二次减压，保证系统安全性。

优选的，所述第二氢气通道还包括两条第二二次减压通道，所述两条第二二次减压通道并联设置在第二气动截止阀和手动球阀c之间，所述每条第二二次减压通道上依次设置有手动球阀f、第二二级过滤器和第二二级减压阀，所述手动球阀f与第二气动截止阀连接；如此设置，用于对氢气进行二次减压，保证系统安全性。

进一步的，所述减压系统还包括第一排气通道，所述第一排气通道包括手动球阀g和第一排气口，所述手动球阀g与手动球阀a并联设置在第一二次减压通道的出口处；

进一步的，所述减压系统还包括第二排气通道，所述第二排气通道包括手动球阀h和第二排气口，所述手动球阀h与手动球阀c并联设置在第二二次减压通道的出口处；

所述第一排气通道和第二排气通道用于对第一氢气通道和第二氢气通道上的氢气进行排空处理。

进一步的，所述第一氢气通道上还设置有手动针阀a和手动针阀b，所述手动针阀a和手动针阀b一端均与第一一级减压阀连接，所述手动针阀a另一端与第一排气口连接，所述手动针阀b另一端通过单向阀与一级减压阀连接；

进一步的，所述第二氢气通道上还设置有手动针阀c和手动针阀d，所述手动针阀c和手动针阀d一端均与第二一级减压阀连接，所述手动针阀c另一端与第二排气口连接，所述手动针阀d另一端通过单向阀与一级减压阀连接；

如此设置，可通过控制各阀门的开闭，利用氮气对第一氢气通道和第二氢气通道进行氮气吹扫。

进一步的，所述氮气通道还设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀一端均与手动球阀d连接，所述第一电磁阀另一端与第一气动截止阀连接，所述第二电磁阀另一端与第二气动截止阀连接；

如此设置，第一电磁阀可控制第一氢气通道的通气状态控制第一气动截止阀的开闭，第二电磁阀可控制第二氢气通道的通气状态控制第二气动截止阀的开闭。当使用第一氢气通道进行供氢时，第一电磁阀接通第二电磁阀关闭氮气流至第一气动截止阀，第一气动截止阀打开，第一氢气通道流入氢气；当使用第二氢气通道进行供氢时，第二电磁阀接通第一电磁阀关闭氮气流至第二气动截止阀，第二气动截止阀打开，第二氢气通道流入氢气，完成两条氢气通道的不间断自由切换。

进一步的，所述PLC控制模块控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭，所述PLC控制模块还对第一压力传感器和第二压力传感器的压力值进行监测。

进一步的，所述减压系统还设置有防爆控制箱，所述PLC控制模块、第一电磁阀和第二电磁阀设置在防爆控制箱内部,保证了系统实际使用起来安全可靠。

本实用新型至少具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的一种用于燃料电池的减压系统，用于集中供氢，通过设计两条氢气通道，利用氮气驱动气动截止阀的开闭，实现两条氢气通道的自由切换，整个过程安全高效，保证进入供氢入口的氢气的满足生产要求；

2、本实用新型提供的一种用于燃料电池的减压系统，该系统的PLC控制模块以及电磁阀设置在防爆控制箱内，使得系统使用起来安全可靠；

3、本实用新型提供的一种用于燃料电池的减压系统，通过PLC控制模块检测两条氢气通道上的压力传感器数值，进而控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭，使得整个供氢过程自动化智能化。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种用于燃料电池的减压系统的结构示意图。

标号说明：1、第一一级过滤器；2、第二压力传感器；3、第一一级减压阀；4、第一气动截止阀；5、手动球阀e；6、第一二级过滤器；7、第二二级减压阀；8、手动球阀a；9、手动球阀g；10、手动球阀i；11、安全阀；12、手动针阀a；13、手动针阀b；14、单向阀；15、一级减压阀；16、手动球阀d；17、第二一级过滤器；18、第二压力传感器；19、第二一级减压阀；20、第二气动截止阀；21、手动球阀j；22、手动球阀f；23、第二二级过滤器；24、第二二级减压阀；25、手动球阀出c；26、手动球阀h；27、手动针阀c；28、手动针阀d；29、第一电磁阀；30、第二电磁阀；31、PLC控制模块；32、防爆控制箱；33、手动球阀b。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

结合图1所示，本实用新型公开了一种用于燃料电池的减压系统，用于对燃料电池集中供氢，包括：

第一氢气通道，包括依次连接的第一氢气入口、第一一级过滤器1、第一压力传感器2、第一一级减压阀3、第一气动截止阀4、第一二次减压通道、手动球阀a8、手动球阀b33、供氢入口，第一二次减压通道并联设置有两条，设置在第一气动截止阀4和手动球阀a8之间，每条第一二次减压通道上依次设置有手动球阀e5、第一二级过滤器6和第一二级减压阀7，手动球阀e5与第一气动截止阀4连接；

第二氢气通道，包括依次连接的第二氢气入口、第二一级过滤器17、第二压力传感器18、第二一级减压阀19、第二气动截止阀20、第二二次减压通道、手动球阀c25、手动球阀b33、供氢入口，第二二次减压通道并联设置有两条，设置在第二气动截止阀20和手动球阀c25之间，每条第二二次减压通道上依次设置有手动球阀f22、第二二级过滤器23和第二二级减压阀24，手动球阀f22与第二气动截止阀20连接；

第一氢气通道和第二氢气通道中的氢气均从供氢入口进入供氢管道，供氢入口处还设置有手动球阀i10和安全阀11，用于对供氢管道起到安全泄压作用；两条第一二次减压通道和两条第二二次减压通道之间通过手动阀j21连接；

氮气通道，包括依次连接的氮气入口、一级减压阀15、手动球阀d16，还包括第一电磁阀29、第二电磁阀30，第一电磁阀29和第二电磁阀30一端均与手动球阀d16连接，第一电磁阀29另一端与第一气动截止阀4连接，第二电磁阀30另一端与第二气动截止阀20连接；

第一排气通道，第一排气通道包括手动球阀g9和第一排气口，手动球阀g9与手动球阀a8并联设置在第一二次减压通道的出口处；第一氢气通道上还设置有手动针阀a12和手动针阀b13，手动针阀a12和手动针阀b13一端均与第一一级减压阀3连接，手动针阀a12另一端与第一排气口连接，手动针阀b13另一端通过单向阀14与一级减压阀15连接；

第二排气通道，第二排气通道包括手动球阀h26和第二排气口，所述手动球阀h26与手动球阀c25并联设置在第二二次减压通道的出口处；第二氢气通道上还设置有手动针阀c27和手动针阀d28，手动针阀c27和手动针阀d28一端均与第二一级减压阀19连接，手动针阀c27另一端与第二排气口连接，手动针阀d28另一端通过单向阀14与一级减压阀15连接；

PLC控制模块31，可控制第一电磁阀29和第二电磁阀30的开闭，PLC控制模块31还对第一压力传感器2和第二压力传感器18的压力值进行监测；

防爆控制箱32，PLC控制模块31、第一电磁阀29和第二电磁阀30设置在防爆控制箱内部。

实施例一

当第一氢气通道通气时，PLC控制模块控制第一电磁阀打开第二电磁阀关闭，氮气从氮气入口流经一级减压阀、手动球阀d、第一电磁阀到达第一气动截止阀，第一气动截止阀打开；第一氢气通道开始通气，氢气从第一氢气入口进入，流经第一一级过滤器、第一压力传感器、第一一级减压阀、第一气动截止阀、两条第一二次减压通道、手动球阀a、手动球阀b，进入供氢入口；

当PLC控制模块检测到第一压力传感器的压力低于设定值时，PLC控制模块控制第一电磁阀关闭第二电磁阀打开，由于第一电磁阀关闭则第一气动截止阀关闭，氮气从氮气入口流经一级减压阀、手动球阀d、第二电磁阀到达第二气动截止阀，第二气动截止阀打开；第二氢气通道开始通气，氢气从第二一级过滤器、第二压力传感器、第二一级减压阀、第二气动截止阀、两条第二二次减压通道、手动球阀c、手动球阀b，进入供氢入口；

同样，当第二压力传感器的压力低于设定值时，PLC控制模块控制第一电磁阀打开第二电磁阀关闭，切换至第一氢气通道用气；

当减压系统的氢气通道进行用气时，手动球阀j关闭，第一排气通道和第二排气通道上的手动球阀g和手动球阀h均关闭，四个手动针阀也均关闭；

由此可见，PLC控制模块通过监测第一压力传感器和第二压力传感器的压力值大小，进而控制第一电磁阀和第二电磁阀的关闭，达到不间断自由切换用气的通道的目的。

实施例二

当对第一氢气管道上的氢气进行排空处理时，关闭手动球阀a和手动球阀b，手动球阀g打开，氢气流经第一一级过滤器、第一压力传感器、第一一级减压阀、第一气动截止阀、两条第一二次减压通道、手动阀g、第一排气口；

当对第二氢气管道上的氢气进行排空处理时，关闭手动球阀c和手动球阀b，手动球阀h打开，氢气流经第二一级过滤器、第二压力传感器、第二一级减压阀、第二气动截止阀、两条第二二次减压通道、手动阀h、第二排气口。

实施例三

当第一氢气通道上的氢气排空后，为了保证系统安全，需要对第一氢气通道进行氮气吹扫，此时，关闭手动球阀a、手动球阀b，打开手动针阀b和手动球阀g，氮气流经一级减压阀、单向阀、手动针阀b、第一气动截止阀、两条第一二级减压通道、手动球阀g、第一排气口，持续吹扫2min，完成第一氢气通道的氮气吹扫，吹扫完成后，打开手动针阀a排出全部氮气；

当第二氢气通道上的氢气排空后，为了保证系统安全，需要对第二氢气通道进行氮气吹扫，此时，关闭手动球阀c、手动球阀b，打开手动针阀d和手动球阀h，氮气流经一级减压阀、单向阀、手动针阀d、第二气动截止阀、两条第二二级减压通道、手动球阀h、第二排气口，持续吹扫2min，完成第二氢气通道的氮气吹扫，吹扫完成后，打开手动针阀c排出全部氮气。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于燃料电池的减压系统，用于对燃料电池集中供氢，其特征在于，包括PLC控制模块、氮气通道、第一氢气通道和第二氢气通道；

所述第一氢气通道包括依次连接的第一氢气入口、第一一级过滤器、第一压力传感器、第一一级减压阀、第一气动截止阀、手动球阀a、手动球阀b、供氢入口；

所述第二氢气通道包括依次连接的第二氢气入口、第二一级过滤器、第二压力传感器、第二一级减压阀、第二气动截止阀、手动球阀c、手动球阀b、供氢入口；

所述氮气通道包括依次连接的氮气入口、一级减压阀、手动球阀d，所述PLC控制模块控制氮气流通至第一气动截止阀或第二气动截止阀。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池的减压系统，其特征在于，所述第一氢气通道还包括两条第一二次减压通道，所述两条第一二次减压通道并联设置在第一气动截止阀和手动球阀a之间，所述每条第一二次减压通道上依次设置有手动球阀e、第一二级过滤器和第一二级减压阀，所述手动球阀e与第一气动截止阀连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池的减压系统，其特征在于，所述第二氢气通道还包括两条第二二次减压通道，所述两条第二二次减压通道并联设置在第二气动截止阀和手动球阀c之间，所述每条第二二次减压通道上依次设置有手动球阀f、第二二级过滤器和第二二级减压阀，所述手动球阀f与第二气动截止阀连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池的减压系统，其特征在于，所述减压系统还包括第一排气通道，所述第一排气通道包括手动球阀g和第一排气口，所述手动球阀g与手动球阀a并联设置在第一二次减压通道的出口处。

5.根据权利要求3所述的一种用于燃料电池的减压系统，其特征在于，所述减压系统还包括第二排气通道，所述第二排气通道包括手动球阀h和第二排气口，所述手动球阀h与手动球阀c并联设置在第二二次减压通道的出口处。

6.根据权利要求4所述的一种用于燃料电池的减压系统，其特征在于，所述第一氢气通道上还设置有手动针阀a和手动针阀b，所述手动针阀a和手动针阀b一端均与第一一级减压阀连接，所述手动针阀a另一端与第一排气口连接，所述手动针阀b另一端通过单向阀与一级减压阀连接。

7.根据权利要求5所述的一种用于燃料电池的减压系统，其特征在于，所述第二氢气通道上还设置有手动针阀c和手动针阀d，所述手动针阀c和手动针阀d一端均与第二一级减压阀连接，所述手动针阀c另一端与第二排气口连接，所述手动针阀d另一端通过单向阀与一级减压阀连接。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种用于燃料电池的减压系统，其特征在于，所述氮气通道还设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀一端均与手动球阀d连接，所述第一电磁阀另一端与第一气动截止阀连接，所述第二电磁阀另一端与第二气动截止阀连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于燃料电池的减压系统，其特征在于，所述PLC控制模块控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭，所述PLC控制模块还对第一压力传感器和第二压力传感器的压力值进行监测。

10.根据权利要求9所述的一种用于燃料电池的减压系统，其特征在于，所述减压系统还设置有防爆控制箱，所述PLC控制模块、第一电磁阀和第二电磁阀设置在防爆控制箱内部。

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