CN220209025U - 一种用于氢气尾排回收用于停机阳极吹扫装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于氢气尾排回收用于停机阳极吹扫装置。该装置包括进氢管路、尾排管路以及过渡管路；所述进氢管路与尾排管路与电堆连接；所述进氢管路与尾排管路之间连接有过渡管路。使用氢气尾气回收用于停机阳极吹扫，不使用储氢瓶里面的氢气，既节约了氢气，也得益于使用氢气尾排气体，提高了吹扫气体温度，降低了吹扫时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种用于氢气尾排回收用于停机阳极吹扫装置。
背景技术
低温冷启动是燃料电池的一项关键性能，要保证燃料电池在低温下安全可靠的启动，燃料电池停机吹扫必不可少，通过停机吹扫将内部残留水排出，既可以避免电池在零下环境时内部水相变体积膨胀造成的损坏，也能确保在冷启动时为气体留出更多反应通道。
现有的燃料电池停机吹扫基本都是使用车载气瓶里面的氢气进行阳极吹扫，随着停机次数增多造成大量氢气浪费以及车辆续航减少；并且由于使用的储氢瓶里面的氢气温度较低，吹扫时间较长，影响使用感受。
如中国专利CN202211112407.4 一种燃料电池系统及其停机阳极吹扫方法。该申请中，一种燃料电池系统及其停机阳极吹扫方法，通过氢气比例阀的开度情况来判断阳极液态水是否吹扫完毕，使阳极停机吹扫形成闭环反馈。虽然该申请通过优化阳极吹扫策略降低氢气消耗，在降低停机阳极吹扫氢气消耗上有进步，但是还是会有大量氢气会在停机吹扫过程中被浪费掉，吹扫时间也较长，影响使用感受。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术缺陷，提供一种用于氢气尾排回收用于停机阳极吹扫装置。
本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现。
一种用于氢气尾排回收用于停机阳极吹扫装置，包括进氢管路、尾排管路以及过渡管路；所述进氢管路与尾排管路与电堆连接；所述进氢管路与尾排管路之间连接有过渡管路。
上述装置中，所述进氢管路上顺次连接有电堆、比例阀与进氢阀。
上述装置中，所述尾排管路顺次连接有电堆、气水分离器、排氮阀、混排点和消音器。
上述装置中，所述过渡管路包括氢泵、回收阀、氢气尾排回收瓶和吹扫阀；所述氢泵一端与气水分离器连接，另一端连接于所述比例阀与电堆之间的管路上；所述回收阀、氢气尾排回收瓶和吹扫阀顺次连接，所述回收阀一端连接于气水分离器与排氮阀之间的管路上，所述吹扫阀与氢泵与气水分离器之间的管路连接。
本实用新型还包括排水电磁阀；所述排水电磁阀的一端与气水分离器连接，另一端与混排点连接。
与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
使用氢气尾气回收用于停机阳极吹扫，不使用储氢瓶里面的氢气（环境温度），既节约了氢气，也得益于使用氢气尾排气体（温度超过55℃），提高了吹扫气体温度，降低了吹扫时间。现有技术燃料电池系统每次停机吹扫时间：5min，储氢瓶氢气消耗300g，相当于31吨重卡满载运行3km。使用本实用新型后停机吹扫时间：2min，储氢瓶氢气消耗0g。
附图说明
图1为本实用新型一种用于氢气尾排回收用于停机阳极吹扫装置的结构示意图；
图2为实施例1中步骤1的流体流向示意图；
图3为实施例1中步骤2的流体流向示意图；
图4为实施例1中步骤3的流体流向示意图；
图5为实施例1中步骤4的流体流向示意图。
图中各个部件如下：进氢阀1、比例阀2、电堆3、氢泵4、气水分离器5、排水电磁阀6、排氮阀7、混排点8、消音器9、回收阀10、氢气尾排回收瓶11、吹扫阀12。
具体实施方式
在下面的描述中结合具体图示阐述了技术方案以便充分理解本实用新型申请。但是本发申请能够以很多不同于在此描述的其他方法来实施，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所做类似推广实施例，都属于本实用新型保护的范围。
以下实施例采用如下结构的装置。
如图1所示，一种用于氢气尾排回收用于停机阳极吹扫装置，包括进氢管路、尾排管路以及过渡管路；所述进氢管路与尾排管路与电堆3连接；所述进氢管路与尾排管路之间连接有过渡管路。所述进氢管路包括：进氢阀1与比例阀2；该管路上顺次连接有电堆3、比例阀2与进氢阀1。所述尾排管路包括气水分离器5、排氮阀7、混排点8和消音器9；所述尾排管路顺次连接有电堆3、气水分离器5、排氮阀7、混排点8和消音器9。所述过渡管路包括氢泵4、回收阀10、氢气尾排回收瓶11和吹扫阀12；所述氢泵4一端与气水分离器5连接，另一端连接于所述比例阀2与电堆3之间的管路上；所述回收阀10、氢气尾排回收瓶11和吹扫阀12顺次连接，所述回收阀10一端连接于气水分离器5与排氮阀7之间的管路上，所述吹扫阀12与氢泵4与气水分离器5之间的管路连接。上述装置还包括排水电磁阀6；所述排水电磁阀6的一端与气水分离器5连接，另一端与混排点8连接。
实施例1
本实施例采用上述装置，重点在于在气水分离器5后增加回收阀10、氢气尾排回收瓶11和吹扫阀12；
1. 燃料电池工作时，需要氢气尾排并且阳极进气压力超过195kpa（绝对压力）时，不打开排氮阀和吹扫阀，打开回收阀，氢气尾排回收瓶充气；（如图2所示，实线管路为气体流动部分，虚线管路为不流动部分）
2. 燃料电池工作时，需要氢气尾排，当氢气尾排回收瓶气体压力达到170kpa（绝对压力）时，关闭回收阀，打开排氮阀，通过排氮阀进行尾排；（如图3所示，实线管路为气体流动部分，虚线管路为不流动部分）
3. 燃料电池停机时，进行停机吹扫，关闭进氢阀，打开回收阀和吹扫阀，通过气水分离器排出燃料电池阳极液态水；（如图4所示，实线管路尾气体流动部分，虚线管路为不流动部分）进入停机吹扫末端时，关闭回收阀，打开排氮阀，排出剩余气态水；（如图5所示，实线管路为气体流动部分，虚线管路为不流动部分）
4. 尾排结束后，氢泵停机，关闭排氮阀。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (2)
1.一种用于氢气尾排回收用于停机阳极吹扫装置，其特征在于，包括进氢管路、尾排管路以及过渡管路；所述进氢管路与尾排管路与电堆(3)连接；所述进氢管路与尾排管路之间连接有过渡管路；
所述进氢管路上顺次连接有电堆(3)、比例阀(2)与进氢阀(1)；所述尾排管路顺次连接有电堆(3)、气水分离器(5)、排氮阀(7)、混排点(8)和消音器(9)；
所述过渡管路包括氢泵(4)、回收阀(10)、氢气尾排回收瓶(11)和吹扫阀(12)；所述氢泵(4)一端与气水分离器(5)连接，另一端连接于所述比例阀(2)与电堆(3)之间的管路上；所述回收阀(10)、氢气尾排回收瓶(11)和吹扫阀(12)顺次连接，所述回收阀(10)一端连接于气水分离器(5)与排氮阀(7)之间的管路上，所述吹扫阀(12)与氢泵(4)与气水分离器(5)之间的管路连接。
2.根据权利要求1所述用于氢气尾排回收用于停机阳极吹扫装置，其特征在于，还包括排水电磁阀(6)；所述排水电磁阀(6)的一端与气水分离器(5)连接，另一端与混排点(8)连接。
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