[发明专利]用于形成具有预定混合比例的液体混合物的系统及方法，以及利用该液体混合物的重组系统，重组方法，燃料电池系统及燃料电池方法

说明书

本发明是关于用于形成具有预定混合比例的液体混合物的系统及方法以及利用该液体混合物的重组系统、重组方法、燃料电池系统及燃料电池方法。该方法包括自液体源分配预选体积的液体。在分配期间，该液体为第一液体，并且该方法进一步包括将第一预选体积的第一液体提供至混合槽中。该方法亦包括用第二液体重复该分配，将第二预选体积的第二液体提供至混合槽中以产生液体混合物。该方法亦可包括将液体混合物提供至重组区域，将液体混合物重组以产生包括氢气的混合气体流，并且将氢气提供至燃料电池组件以产生电流。

相关申请案

本申请案主张美国专利申请案第15/912,151号(2018年3月5日申请)的权益，其完整揭示内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明一般是关于用于形成具有预定混合比例的液体混合物的系统及方法，更具体地是关于组合第一预选体积的第一液体及第二预选体积的第二液体以形成液体混合物的系统及方法，及/或利用该液体混合物的重组系统、重组方法、燃料电池系统及/或燃料电池方法。

背景技术

在某些制程中，可能需要或甚至必需形成液体混合物，其包括精确已知的体积、质量及/或量的各种组分，所述组分包括于该液体混合物中。作为一个实例，制氢燃料处理系统包括制氢区域，该制氢区域适于将一或多种原料转化为含有氢气作为主要组分的产物流。制氢区域可接收包括醇(诸如甲醇)及水的混合物的原料流，并且将原料流转化为包括氢气及其他气体的混合气体流。为了有效地操作制氢燃料处理系统，可能需要准确控制原料流中醇及水的相对比例。

存在许多机制用于在混合二种液体之前准确测量二种液体的体积、质量及/或量。然而，所述机制通常需要昂贵的测量设备，该测量设备必须定期校准以最小化漂移及/或错误的可能性。作为实例，可利用秤来准确测量每个组件的质量；然而，准确的秤可能昂贵的并且需要定期校准。作为另一个实例，可将计量泵用于计量每个组件。

在某些情况下，诸如于用于备用电源应用的燃料电池系统中，秤及/或其他习知测量设备的成本可能过高。此外，所述系统可用于环境及/或地点，其定期校准可能为不切实际的及/或可能增加不可接受的额外系统操作成本。因此，需要存在形成具有预定混合比例的液体混合物的改良的系统及方法及/或利用该液体混合物的重组系统、重组方法、燃料电池系统及/或燃料电池方法。

发明内容

用于形成具有预定混合比例的液体混合物的系统及方法以及利用该液体混合物的重组系统、重组方法、燃料电池系统及燃料电池方法。该方法包括自液体源分配预选体积的液体。该分配包括将液体自液体源配给至围阻体积中，并且监测围阻体积内随时间的变化的液体压力。该分配亦包括当围阻体积内的液体体积等于预选体积时，自动地自围阻体积排放溢流，检测压力中的过渡区域，并且呼应于检测作出响应而停止配给液体。在该分配期间，该液体为第一液体，并且该方法进一步包括将第一预选体积的第一液体提供至混合槽中。该方法亦包括重复该分配。在重复期间，该液体为第二液体，并且该方法进一步包括提供第二预选体积的第二液体至混合槽中以产生液体混合物。

该方法亦可包括将液体混合物提供至重组区域并且将液体混合物重组以产生包括氢气及其他气体的混合气体流。该方法可包括增加混合气体流中氢气的纯度及/或自混合气体流中移除至少一部分其他气体。该方法进一步可包括将氢气提供至燃料电池组件的阳极，提供氧化剂至燃料电池组件的阴极，以及于燃料电池组件内使氢气及氧化剂反应以产生电流。所述系统包括执行所述方法的系统。

附图说明

图1为根据本发明的可形成燃料处理系统及/或燃料电池系统的一部分的液体混合系统的实例的示意图。

图2为根据本发明的液体混合系统的实例的较少示意图。

图3为根据本发明的液体混合系统的实例的较少示意图。

图4为可由根据本发明的系统及方法所产生的压力对时间轨迹。