[发明专利]一种氢气排放处理系统及燃料电池

说明书

本发明涉及一种氢气排放处理系统及燃料电池，氢气排放系统包括第一电池电堆、气液分离器、引射器、第二电池电堆和电能转换组件。在本发明中第一电池电堆排放出的氢气和水经过气液分离器分离后，一部分氢气经引射器上的第二入口吸入引射器内，后进入第一电池电堆，完成氢气循环利用，另一部分氢气进入第二电池电堆，第二电池电堆将氢气化学能转换成电能，再通过电能转换组件将第二电池电堆输出的电能转换成热能，热能用于加保温、加热排杂组件和管道，本发明在降低氢气排放的同时，将氢气转换成热能并用于保温、加热系统的排杂组件和管道。

技术领域

本发明涉及质子交换膜燃料电池技术领域，特别涉及一种氢气排放处理系统及燃料电池。

背景技术

燃料电池电堆是质子交换膜燃料电池发动机的核心零部件，燃料电池电堆在使用过程中不可避免地产生氢气排放。

氢气通过尾排直接排到大气中，但是如果在密闭或半封闭的空间（比如车库）中排放过量的氢气，会产生安全隐患。

发明内容

基于此，本发明提供一种能够降低氢气排放量并将氢气再次利用的氢气排放处理系统及燃料电池。

一种氢气排放处理系统，包括：

第一电池电堆，所述第一电池电堆上设置有进气口、出气口；

气液分离器，所述气液分离器上设有第一入口和排杂组件，所述第一入口通过第一管道与所述出气口连接；

引射器，所述引射器设有第二入口和引射器出口，所述第二入口通过第二管道与所述排杂组件连接，所述引射器出口通过第三管道与所述进气口连接；

第二电池电堆，所述第二电池电堆通过第四管道与所述排杂组件连接；及

电能转换组件，所述电能转换组件设置于所述排杂组件、所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道和所述第四管道上，所述电能转换组件电连接于所述第二电池电堆，所述电能转换组件用于将所述第二电池电堆输出的电能转换成热能，并将所述热能提供至所述排杂组件、所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道和所述第四管道。

在一些实施例中，所述排杂组件包括第一排杂阀、第二排杂阀和单向阀，所述第一排杂阀与所述第二电池电堆连接，所述单向阀与所述第二入口连接，所述第一排杂阀和所述单向阀用于排放所述气液分离器分离出的气体；所述单向阀用于氢气循环利用，所述第二排杂阀用于排出所述气液分离器分离出的液体。

在一些实施例中，所述氢气排放处理系统还包括温控组件，所述温控组件电连接于所述第一排杂阀，当所述第一排杂阀的温度低于预设值时，所述温控组件控制所述第一排杂阀打开，当所述第一排杂阀的温度高于或等于预设值时，所述温控组件控制所述第一排杂阀关闭。

在一些实施例中，所述温控组件包括温度传感器和控制器，所述温度传感器分别与所述控制器和所述第一排杂阀电连接，所述控制器与所述第一排杂阀电连接，所述温度传感器用于获取所述第一排杂阀的温度信号并将所述温度信号输送至所述控制器，所述控制器用于获取所述温度传感器输送的温度信号，并根据所述温度信号控制所述第一排杂阀的开关。

在一些实施例中，所述温度传感器为热电偶温度传感器。

在一些实施例中，所述第一电池电堆为质子交换膜燃料电池电堆，所述第二电池电堆为空冷电堆。

在一些实施例中，所述进气口和所述出气口均设置在所述第一电池电堆的阳极一侧

本发明还提供一种燃料电池，包括如上所述任意一种的氢气排放处理系统和氢气供给装置，所述氢气供给装置与所述引射器连接。

在一些实施例中，所述氢气排放处理系统还包括减压阀，所述减压阀的一端与所述氢气供给装置连接，所述减压阀的另一端与所述引射器连接。

在一些实施例中，所述氢气供给装置上设有开关阀。