[实用新型]一种燃料电池的氮气吹扫保护装置

说明书

本实用新型提供一种燃料电池的氮气吹扫保护装置，包括燃料电池系统；氮气发生单元，包括空压机和变压吸附装置，空压机通过空气进气管路与变压吸附装置的进气端相连接，变压吸附装置内填装有在高压条件下能够吸附空气中氮气分子的分子筛；变压吸附装置的出气端连接一主出气管路，主出气管路的出气端与第一排气管路及第二排气管路连接，第一排气管路上设有第一通断阀，第二排气管路上设有第二通断阀，第二排气管路与燃料电池系统的阳极腔的进气端相连通，阳极腔的出气端还设有第一尾气排放管路，第一尾气排放管路上设有第三通断阀。该装置能够有效延长燃料电池运行使用寿命、且不用对氮气源进行频繁补充，可以满足燃料电池的全生命周期的吹扫需求。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种燃料电池的氮气吹扫保护装置。

背景技术

燃料电池系统是一种将燃料与氧化剂直接转化成电能的装置。燃料电池系统在较长时间停机后，空气会进入到的燃料电池的阳极，在燃料电池的阴极和阳极都充有空气时启动(简称空空启动)，会对燃料电池的寿命产生影响。而目前，现有技术中主要是通过设置额外的氮气源(例如氮气瓶)来对燃料电池进行吹扫。如专利号为ZL20202197452.4的中国实用新型专利，公开了一种燃料电池的氮气吹扫系统包括燃料电池本体、氮气瓶和三通阀，所述氮气瓶通过所述三通阀分别与所述燃料电池本体的阴极和阳极连通。此种方式，在日常使用过程中，需要定期频繁补充氮气或对氮气瓶进行更换，比较费心费力。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种燃料电池的氮气吹扫保护装置，用于解决现有技术中所存在的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种燃料电池的氮气吹扫保护装置，包括燃料电池系统；氮气发生单元，包括空压机和变压吸附装置，其中，所述空压机通过空气进气管路与所述变压吸附装置的进气端相连接、用于向所述变压吸附装置提供空气气体，所述变压吸附装置内填装有在高压条件下能够吸附空气中氮气分子的的分子筛；

所述变压吸附装置的出气端连接有一主出气管路，所述主出气管路的出气端与一第一排气管路及一第二排气管路相连接，其中，所述第一排气管路上设有第一通断阀，所述第二排气管路上设有第二通断阀，且所述第二排气管路与所述燃料电池系统的阳极腔的进气端相连通，所述阳极腔的出气端还设有一第一尾气排放管路，所述第一尾气排放管路上设有第三通断阀。

优选的，所述空气进气管路包括第一进气管路和第二进气管路；所述变压吸附装置包括第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔的的进气端通过所述第一进气管路与所述空压机相连接，所述第二吸附塔的进气端通过所述第二进气管路与所述空压机相连接；所述第一吸附塔的出气端通过第一出气管路与所述主出气管路相连接，所述第二吸附塔通过第二出气管路与所述主出气管路相连接；所述第一进气管路上设有第四通断阀，所述第二进气管路上设有第五通断阀，所述第一出气管路上设有第六通断阀，所述第二出气管路上设有第七通断阀。

优选的，包括氮气输送管路，所述第二排气管路通过第一三通阀与所述氮气输送管路连接，所述第一三通阀的第一出气端与所述燃料电池系统的阳极腔的进气端相连通，所述第一三通阀第二出气端与所述燃料电池系统的阴极腔的进气端相连通；所述阴极腔的出气端设有第二尾气排放管路，所述第二尾气排放管路上设有第八通断阀。

优选的，所述氮气输送管路上还设有第二三通阀，所述第二三通阀的进气端与所述第一三通阀的第二出气端相连接，所述第二三通阀的第一出气端与所述燃料电池系统的阴极腔的进气端相连通，所述第二三通阀的第二出气端与所述燃料电池系统的壳体相连通；所述燃料电池系统的壳体上还设有第三尾气排放管路，所述第三尾气排放管路上设有第九通断阀。

优选的，所述第二排气管路上还设有氮气流量计和/或压力计。

优选的，所述第一进气管路与所述第二进气管路通过一进气主管路与所述空压机相连接，且所述进气主管路上设有一中冷器。