[实用新型]一种燃料电池分水和储水集成装置及燃料电池系统

说明书

本发明提供了一种燃料电池分水和储水集成装置及燃料电池系统。该装置包括电堆一、电堆二和集成结构，电堆一上设置有氢气入口一和氢气出口一，电堆二上设置有氢气入口二和氢气出口二，集成结构包括外壳、氢出歧管一、氢出歧管二、空腔、分水出口、挡板一、挡板二和挡板三和排水口一，氢出歧管一与氢气出口一连接，氢出歧管二与氢气出口二连接，分水出口设置于外壳的顶部，挡板一自外壳的顶部向内部延伸，挡板二自外壳的侧壁斜向内延伸，挡板三设于空腔，且挡板三的一端与挡板二的内端连接，挡板一与挡板二及挡板三的延伸方向之间均呈锐角，排水口一设于外壳的底部。本发明保证了上下堆流量一致性，上下堆连通方式简单。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池分水和储水集成装置及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池系统氢气路多采用氢回流的方式，通过利用循环泵或引射器将燃料电池出堆混合物（含氢气、水蒸气、氮气及液态水和其他）中未消耗的氢气重新供给电堆使用，提高氢气利用率。由于液态水与气体的密度差异巨大，入堆后有可能阻塞燃料电池反应通道造成电堆无法正常工作，因此通常在氢气出堆口布置气液分离装置，用于分离出堆气液混合物中的液态水并排出，避免液态水循环进入电堆。

且燃料电池凭借续航里程长、燃料加注速度快以及载重能力强等优势，在大型车辆、商用车等大功率领域的应用趋势越来越明显。实现燃料电池系统的高功率的输出，可以通过采用双堆方式，即利用两个燃料电池电堆并联的方式实现。

由于燃料电池电堆对压力、流量等条件因素非常敏感，需要保证双堆的压力、流量等分配均匀、差异小；由于氢气、空气系统管路中均存在少量液态水情况，要避免电堆进出歧管内不积累液态水，并能将液态水排出。由于双堆集成的空间等条件比较苛刻，歧管设计同时满足分配均一性与排水能力比较困难。

因此，亟需提供一种燃料电池电压控制系统及其控制方法及燃料电池系统，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池分水和储水集成装及燃料电池系统，既可保证上下堆流量的均一性，又可以有效地分水排水。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

本发明提供了一种燃料电池分水和储水集成装置，包括电堆一、电堆二和集成结构，所述电堆一上设置有氢气入口一和氢气出口一，所述电堆二上设置有氢气入口二和氢气出口二，所述集成结构包括外壳、氢出歧管一、氢出歧管二、空腔、分水出口、挡板一、挡板二和挡板三和排水口一，所述氢出歧管一与所述氢气出口一连接，所述氢出歧管二与所述氢气出口二连接，所述分水出口设置于所述外壳的顶部，所述挡板一自所述外壳的顶部向内部延伸设置，所述挡板二自所述外壳的侧壁斜向内延伸设置，所述挡板三设置于所述空腔，且所述挡板三的一端与所述挡板二的内端连接，所述挡板一的延伸方向与所述挡板二的延伸方向及所述挡板三的延伸方向之间均呈锐角，所述排水口一设置于所述外壳的底部。

可选地，所述外壳的下部至所述排水口一之间呈锥形，形成储液腔一。

可选地，所述挡板一沿竖直方向延伸设置。

可选地，所述挡板二与所述挡板三之间沿宽度方向的两端连接，沿宽度方向的中部设置为开口状，形成排水口二。

可选地，所述挡板二和所述挡板三之间构成储液腔二。

可选地，所述氢出歧管一自所述外壳内部向外斜向上设置。

可选地，所述氢出口歧管二自所述外壳内部向外斜向上设置。

可选地，所述氢出歧管一的轴线与所述氢出歧管二的轴线平行。

可选地，所述挡板二的内端的端部低于所述挡板二的相应的端部。

本发明还提供了一种燃料电池系统，包括上述任一项技术方案所述的燃料电池分水和储水集成装置。