[实用新型]一种压力稳定装置与一种燃料电池发动机系统

说明书

本实用新型公开了一种压力稳定装置与一种燃料电池发动机系统，其中，压力稳定装置应用于燃料电池发动机系统，包括气水分离器、集水槽以及用于连通于电堆阳极出口的第一排气管路和第二排气管路，所述第一排气管路的另一端连接于所述气水分离器，所述气水分离器的出水口通过第一开关阀与所述集水槽连接，所述第二排气管路的另一端连接于所述集水槽，所述集水槽的出水口设有排水阀，所述第二排气管路设有第二开关阀。本实用新型对集水槽的进气和进水两个方向的管路增设开关阀，在排水时可以封闭气体流道与外界大气的连通，在排水后可以对集水槽内部压力进行稳定，以此来降低排水过程对电堆阳极入口压力产生的影响，缩小压力波动范围。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种压力稳定装置与一种燃料电池发动机系统。

背景技术

燃料电池是将外部供应的燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能及生成热和反应产物的电化学装置。质子交换膜燃料电池(PEMFC)是将燃料中的化学能转变为电能的能量转换装置，具有能量密度高、启动速度快、无环境污染等优点。

氢燃料电池是一种质子交换膜燃料电池，在汽车等交通领域有广阔的应用前景，受到了各国的重视。氢燃料电池发动机的电堆是整个动力系统的核心，电堆阳极对氢气压力波动较为敏感。气水分离器可以将电堆阳极出口混合气中的液态水分离，排水阀则用于排出液态水。现有技术通过调节排水阀开关时长和频率来调节氢气入口压力波动，在排水时间过长时容易使气水分离器连同集水槽一起连通外界大气，导致电堆阳极入口压力波动较大；在排水时间过短时则会有液态水无法完全排出，影响气水分离效率，甚至可能造成电堆阳极水淹，导致单电池反极。可见，现有技术在排水和降低压力波动两方面很难平衡。

因此，如何更好地稳定电堆阳极入口压力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种压力稳定装置与一种燃料电池发动机系统，该压力稳定装置能够缩小电堆阳极入口压力波动范围，达到保护电堆及确保电堆内部高效反应的目的。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种压力稳定装置，应用于燃料电池发动机系统，包括气水分离器、集水槽以及用于连通于电堆阳极出口的第一排气管路和第二排气管路，所述第一排气管路的另一端连接于所述气水分离器，所述气水分离器的出水口通过第一开关阀与所述集水槽连接，所述第二排气管路的另一端连接于所述集水槽，所述集水槽的出水口设有排水阀，所述第二排气管路设有第二开关阀。

优选地，上述压力稳定装置还包括用于检测所述集水槽内的压力的压力传感器。

优选地，上述压力稳定装置还包括用于检测所述集水槽内容纳的水量的水量检测装置。

优选地，所述水量检测装置包括设置于所述集水槽内不同深度位置的多个液位检测装置。

优选地，所述第一开关阀和/或所述第二开关阀为定时开关阀。

优选地，所述排水阀为电子定时排水阀。

优选地，所述第二排气管路的进气端连通于所述第一排气管路的一侧。

本实用新型提供的压力稳定装置的工作原理如下：