[实用新型]一种双尾排阀系统

说明书

本实用新型提供了一种双尾排阀系统，所述双尾排阀系统包括质子交换膜燃料电池、第一排氢组件和第二排氢组件，所述质子交换膜燃料电池上设有氢气入口、第一氢气出口和第二氢气出口，所述第一氢气出口设置于质子交换膜燃料电池上靠近氢气入口的一端，第二氢气出口设置于质子交换膜燃料电池上远离氢气入口的一端，第一排氢组件的通过第一氢气出口与质子交换膜燃料电池连通，第二排氢组件通过第二氢气出口与质子交换膜燃料电池连通。这种双尾排阀系统的优点在于：能够有针对性的开启单侧或双侧尾排阀，可省时高效的解决大变载、转弯等工况下的堵水和单片电压低等问题。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体而言，涉及一种双尾排阀系统。

背景技术

氢燃料电池汽车技术日趋发展成熟，作为一种零污染、零排放的新能源汽车，氢燃料电池汽车已经越来越多的进入到了交通系统，得到公众的广泛认可。燃料电池车以氢气为燃料，通过燃料发动机，将化学能高效转化为电能从而驱动汽车，整个过程仅排出纯净的水，因而是不久的将来取代传统化石燃料汽车的最理想的节能环保型零排放交通工具。

水管理在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中是十分重要的。质子交换膜中必须含有足够的水分，因为电解质的质子传导能力与水含量成正比。但是若电池生成的水不能顺利排出就容易导致水淹电极，并导致与其相连的气体扩散层中的孔道被水堵塞。电池中的水主要由两个方面产生，一方面是增湿带入一部分水，另一方面是反应生成的水。PEMFC中的水以气态和液态存在的(取决于存在点的温度和压力)，水过多或过少对于PEMFC的性能都会带来负面影响：(1)液态水的凝聚会导致阴极氧化剂气体的扩散速度降低—传质过程受阻，而水过多会淹没催化剂的活性点；(2)液态水的存在导致气体在电极内和各单元之间分布不均匀,电池性能下降，并造成系统内各个单元电池的电压不高；(3)反应气体被水蒸气稀释，从而造成反应界面上反应气体的不足；(4)如果质子交换膜失水过多，其电导率将会下降，导致电池的欧姆电压降增大；(5)质子交换膜中的含水量对电催化活性也有影响，膜失水后催化层界面的活性也会下降。由此可见，要保证电池高效、稳定的运行，良好的水管理是关键。

在已有的排氢系统中，为避免阳极侧堵水，现有专利CN110098423B、CN105742671B分别通过在燃料电池系统中调整单尾排阀的开启时间等来改善氢气侧排水；现有专利CN110010928A、CN203839461U分别通过在单尾排阀的情况下，通过调节氢气压力来改善氢气侧排水。

现有技术的排氢系统在遇到电堆较长、电堆倾斜、大幅度变载或坡道转弯等时，由于远端排水相对困难，有很大概率会发生远端堵水单低导致故障关机的情况。因为在现有技术中，燃料电池发动机为单尾排阀，无法通过策略解决远端堵水单低问题，且此状态下的氢耗及尾排氢浓度皆较高。

综上所述，需要提供一种双尾排阀系统其能够克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明旨在提供一种双尾排阀系统其能够克服现有技术的缺陷。本发明的发明目的通过以下技术方案得以实现。

本发明的一个实施方式提供了一种双尾排阀系统，所述双尾排阀系统包括质子交换膜燃料电池、第一排氢组件和第二排氢组件，所述质子交换膜燃料电池上设有氢气入口、第一氢气出口和第二氢气出口，所述第一氢气出口设置于质子交换膜燃料电池上靠近氢气入口的一端，第二氢气出口设置于质子交换膜燃料电池上远离氢气入口的一端，第一排氢组件的一端通过第一氢气出口与质子交换膜燃料电池连通，第一排氢组件的另一端与燃料电池系统的混排点连通，第二排氢组件的一端通过第二氢气出口与质子交换膜燃料电池连通，第二排氢组件的另一端与燃料电池系统的混排点连通。

根据本发明的上述一个实施方式提供的双尾排阀系统，其中所述第一排氢组件包括第一管路、第一尾排阀和第二管路，第一尾排阀的一端通过第一管路与质子交换膜燃料电池的第一氢气出口连通，第一尾排阀的另一端通过第二管路与燃料电池系统的混排点连通。