[发明专利]燃料电池系统的氢气与水分离装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种燃料电池系统的氢气与水分离装置及其工作方法，在本发明的一种燃料电池系统的氢气与水分离装置中，燃料电池电堆所产生的水及未完全反应的氢气从进氢口进入到进气腔室中，水会汇集到进气腔室的底部，汇集到进气腔室底部的水进入到储水腔室中，进气腔室中的氢气从分隔板的下方进入到排气腔室中，氢气向上流动并从出氢口流出并返回至燃料电池堆中进行反应，控制装置控制加热排水电磁阀开启出水口而将储水腔室中的水排出。由此可见，本发明的一种燃料电池系统的氢气与水分离装置及其工作方法，能够分离电堆产生的水和未完全反应的氢气，使得氢气得以充分利用，并及时将水排出，防止水堵塞电堆。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统的氢气与水分离装置及其工作方法。

背景技术

燃料电池电堆普遍地应用在新能源汽车中，燃料电池电堆在工作时，氧气和氢气反应会产生水和未完全反应的氢气，为了提高氢气使用效率，把未完全反应的氢气在通过循环导入电堆入口，现有技术中的氢气回收装置不能将水和未反应完全的氢气很好地分离，循环系统中水量过大会导致部分水进入到电堆中而产生水堵现象，导致电堆的功率下降。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种燃料电池系统的氢气与水分离装置及其工作方法，能够分离电堆产生的水和未完全反应的氢气。

为实现上述目的，本发明提供一种燃料电池系统的氢气与水分离装置，采用如下技术方案：一种燃料电池系统的氢气与水分离装置，包括具有分离腔的壳体，所述分离腔包括进气腔室和排气腔室，进气腔室和排气腔室之间设有分隔板，分隔板的下端与分离腔底部之间具有储水腔室，壳体上设有与进气腔室连通的进氢口、与排气腔室连通的出氢口；所述壳体的底部还安装有加热排水电磁阀，壳体的底部设有连接孔，加热排水电磁阀的进水口与连接孔连接，加热排水电磁阀还具有出水口，加热排水电磁阀由控制装置控制而开启或关闭出水口、以及开启或关闭加热功能。

优选地，所述出氢口连接在排气腔室的顶部位置。

优选地，所述壳体的底部还设有排水孔。

优选地，所述壳体上还安装有用于检测分离腔中水位的液位传感器。

优选地，所述壳体上还安装有用于检测分离腔中氢气压力的氢压传感器。

优选地，所述壳体上还设有与排水腔连通的排氮口。

优选地，所述排气腔室的底部还设有隔水架。

优选地，所述隔水架包括与排水腔侧壁贴紧的立板，立板上设有沿水平方向延伸的第一挡板和第二挡板，第一挡板靠近分隔板下端，第二挡板位置靠近出氢口的下沿。

与本发明的一种燃料电池系统的氢气与水分离装置相应地，本发明还提供一种燃料电池系统的氢气与水分离装置的工作方法，利用上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的燃料电池系统的氢气与水分离装置进行作业，包括如下作业步骤：

1)燃料电池电堆所产生的水及未完全反应的氢气从进氢口进入到进气腔室中；

2)进入到进气腔室中的水汇集到进气腔室底部，汇集到进气腔室底部的水进入到储水腔室中，进气腔室中的氢气从分隔板下方进入到排气腔室中；

3)控制装置控制加热排水电磁阀开启出水口而将储水腔室中的水排出，排气腔室中的氢气向上流动并从出氢口流出并返回至燃料电池堆中进行反应。

优选地，还包括：4)控制装置控制加热排水电磁阀开启加热功能而防止排气腔室中的水结冰。