[发明专利]用于燃料电池发动机的氢气水汽分离装置及其排水方法

权利要求书

1.用于燃料电池发动机的氢气水汽分离装置，其特征在于，包括水气分离器和电堆，所述水气分离器包括外腔、设置于外腔内的中腔以及设置于中腔内的内腔，所述中腔的壁采用热交换膜，内腔的壁采用防水透气膜，所述外腔连接有冷氢入管和热氢出管，所述冷氢入管上设有进氢开关阀和进气调节阀，所述内腔连接有循环管，循环管上设置有氢气循环装置，所述热氢出管和循环管的出口均与电堆的氢气入口连接，所述电堆的氢气出口通过回氢管与所述中腔连接，所述回氢管上设有压力传感器，所述中腔连接有排气管和排水管。

2.如权利要求1所述的用于燃料电池发动机的氢气水汽分离装置，其特征在于，所述中腔内设有多个陶瓷小球。

3.如权利要求1所述的用于燃料电池发动机的氢气水汽分离装置，其特征在于，所述排气管上沿气体排出方向依次设有排气阀、单项阀和消音器，所述排水管上设有排水阀。

4.如权利要求1所述的用于燃料电池发动机的氢气水汽分离装置，其特征在于，所述水气分离器呈筒状，所述冷氢入管和热氢出管分别连接于外腔两侧的顶部，所述回氢管连接于中腔的顶部，所述循环管连接于内腔的顶部。

5.如权利要求1所述的用于燃料电池发动机的氢气水汽分离装置，其特征在于，所述排气管连接于中腔的顶部，所述排水管连接于中腔的底部，排水管的出水端与所述消音器连接。

6.一种如权利要求3所述的氢气水汽分离装置的排水方法，步骤如下：

S1.电堆启动后，燃料电池产生电流；

S2.燃料电池控制器FCU根据电流传感器反馈的燃料电池实际电流值计算电堆产生的水量，判断实际电流值是否满足开启排水阀的电流值限值，若不满足，则关闭排水阀；若满足，则开启排水阀；

S3.开启排水阀后，FCU根据压力传感器反馈的燃料电池电堆内压力波动是否处于正常范围，若处于正常范围，则根据FCU中设定的参数组周期开启排水阀；若超出正常范围，则进入步骤S4；

S4.FCU判断压力波动是否处于FCU中设定的一级报警范围，若压力波动处于一级报警范围，则降低排水时长，增加排水间隔；若压力波动超出一级报警范围，则进入步骤S5；

S5.FCU判断压力波动是否处于FCU中设定的二级报警范围，若压力波动处于二级报警范围，则关闭排水阀；若压力波动超出二级报警范围，则进入步骤S2，重新判断是否满足开启排水阀的条件，继续重复步骤S2至S5。