[发明专利]一种氢燃料电池氢气加湿系统

说明书

本发明实施例公开了一种氢燃料电池氢气加湿系统。本发明的氢燃料电池氢气加湿系统，包括：储氢罐、气化罐、氢气喷射器、燃料电池组、冷凝装置、气水分离装置、回流泵和排水尾管；所述储氢罐的出口与所述气化罐的进口相导通；所述气化罐的出口与所述氢气喷射器的进口相导通；所述氢气喷射器的出口与所述燃料电池组的进气口相导通；所述燃料电池组的出气口与所述冷凝装置的进气口相导通；所述冷凝装置的出口与所述气水分离装置的进口相导通；所述气水分离装置的气态出口与所述回流泵的进口相导通。本发明的氢燃料电池氢气加湿系统一方面提高整体的能源利用率，另一方面实现对质子交换膜的有效补水。

技术领域

本发明实施例涉及氢燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池氢气加湿系统。

背景技术

氢燃料电池是一种新型的能量转换装置，它将氢气等的化学能通过一系列的化学反应，以电能的形式输出。在氢燃料电池内部，最核心的部件有质子交换膜，它不仅具有阻隔作用，还具有传导质子的作用，是直接影响电池性能和发电成本的核心因素。

质子交换膜在反应过程中，需要保持良好的质子电导性能和电化学稳定性能，为此，在反应过程中，一般需要对质子交换膜进行加湿，以保证质子交换膜的正常工作。然而，目前的氢燃料电池在使用过程中，多是利用氢燃料电池自身反应后生成的水作为补充水，这种情况下质子交换膜并不能获得充分的水分，且补水的效率很低，补水不充分，影响质子交换膜的工作效率和使用寿命。

发明内容

本发明实施例提供一种氢燃料电池氢气加湿系统，针对上述问题，通过外循坏带出氢燃料电池产生的水，并利用这部分水对氢气进行加水蒸气和加热，再通过氢气代入水蒸气，对质子交换膜进行补水，从而一方面提高整体的能源利用率，另一方面实现对质子交换膜的有效补水。

本发明实施例提供一种氢燃料电池氢气加湿系统，包括：储氢罐、气化罐、氢气喷射器、燃料电池组、冷凝装置、气水分离装置、回流泵和排水尾管；

所述储氢罐的出口与所述气化罐的进口相导通；

所述气化罐的出口与所述氢气喷射器的进口相导通；

所述氢气喷射器的出口与所述燃料电池组的进气口相导通；

所述燃料电池组的出气口与所述冷凝装置的进气口相导通；

所述冷凝装置的出口与所述气水分离装置的进口相导通；

所述气水分离装置的气态出口与所述回流泵的进口相导通，所述气水分离装置的液态出口与所述排水尾管相导通；

所述回流泵的出口设置在所述氢气喷射器的进口和所述气化罐的出口之间。

采用该技术方案，一方面可以利用控制好湿度的分离气体对未反应的氢气进行加湿，另一方面利用从冷凝装置中排出的废气将冷凝水带走，既实现了对氢气的加湿，也提高了对未利用氢气的二次利用，同时也避免了单纯冷凝过程所导致的液态水无法排出，实现一举多得。

在一种可行的方案中，还包括：加热装置；

所述加热装置串联在所述气化罐的出口和所述氢气喷射器的进口之间。

采用该技术方案，是为了对待喷入氢燃料电池内的氢气进行加热，以提高气化的效果和气化后的温度。

在一种可行的方案中，还包括：控制器、第一温度感应器和第一三通电磁阀；

所述第一温度感应器设置在所述气水分离装置上；

所述第一三通电磁阀的进口设置在所述回流泵的出口处，所述第一三通电磁阀的第一出口与所述氢气喷射器的进口相导通，所述第一三通电磁阀的第二出口与所述加热装置的进口相导通；

所述第一温度感应器、所述第一三通电磁阀分别与所述控制器电性连接。