一种燃料电池阳极吹扫装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113675440A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202110900299.6(22)申请日2021.08.06(71)申请人上海澄朴科技有限公司地址201806上海市嘉定区沪宜公路5358号4层J2242室(72)发明人马天才(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人蔡彭君(51)Int.Cl.H01M8/04119(2016.01)H01M8/04228(2016.01)H01M8/04303(2016.01)H01M8/04089(2016.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种燃料电池阳极吹扫装置及方法(57)摘要本发明涉及一种燃料电池阳极吹扫装置及方法，包括氢气供应模块、电堆、三通阀Ⅰ、气水分离器、三通阀Ⅱ、干燥器、氢气循环泵和电磁阀；氢气供应模块的出气口连通至电堆阳极入口；三通阀Ⅰ的a入口连通至电堆阳极出口，b出口连通至干燥器入口，c出口连通至气水分离器入口；三通阀Ⅱ的d入口连通至气水分离器气体出口，e入口连通至干燥器出口，f出口连通至氢气循环泵进气口，氢气循环泵的出气口连通至电堆阳极入口。与现有技术相比，本发明使用气水分离器将液态水分离排出，使用干燥器吸附气态水，避免了阳极残留液态水和气态水，保证了电堆的寿命，通过两个三通阀控制氢气流向，占用体积小，便于集成化布置，有利于实车推广使用。CN113675440ACN113675440A权利要求书1/2页1.一种燃料电池阳极吹扫装置，其特征在于，包括氢气供应模块、电堆(4)、三通阀Ⅰ(6)、气水分离器(5)、三通阀Ⅱ(10)、干燥器(9)、氢气循环泵(11)和电磁阀(12)；所述氢气供应模块用于供应氢气，氢气供应模块的出气口分别与第一支路和第二支路连通，第一支路连通至电堆(4)的阳极入口，第二支路连通至干燥器(9)的入口；所述电磁阀(12)布置在第二支路上，用于通断第二支路；所述三通阀Ⅰ(6)包括一个a入口、一个b出口和一个c出口，所述三通阀Ⅱ(10)包括一个d入口、一个e入口和一个f出口，所述气水分离器(5)包括入口、气体出口和液体出口；三通阀Ⅰ(6)的a入口连通至电堆(4)的阳极出口，b出口连通至干燥器(9)的入口，c出口连通至气水分离器(5)的入口；三通阀Ⅱ(10)的d入口连通至气水分离器(5)的气体出口，e入口连通至干燥器(9)的出口，f出口连通至氢气循环泵(11)的进气口，氢气循环泵(11)的出气口连通至第一支路或电堆(4)的阳极入口。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池阳极吹扫装置，其特征在于，所述干燥器(9)为可循环使用的吸附型干燥器。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池阳极吹扫装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与氢气供应模块、电堆(4)、气水分离器(5)、氢气循环泵(11)和电磁阀(12)通信连接。4.根据权利要求3所述的一种燃料电池阳极吹扫装置，其特征在于，所述氢气供应模块包括高压储氢罐(1)、氢气管路、减压阀(2)和比例阀(3)，所述氢气管路的一端连接至高压储氢罐(1)，另一端连接至第一支路和第二支路，所述减压阀(2)、比例阀(3)依次布置在氢气管路上，减压阀(2)和比例阀(3)与控制器通信连接。5.根据权利要求3所述的一种燃料电池阳极吹扫装置，其特征在于，所述气水分离器(5)的液体出口通过排水管连接至尾排(7)，所述排水管上设有排水电磁阀(8)，排水电磁阀(8)用于通断排水管，排水电磁阀(8)与控制器通信连接。6.根据权利要求3所述的一种燃料电池阳极吹扫装置，其特征在于，所述三通阀Ⅰ(6)和三通阀Ⅱ(10)为电动三通阀，三通阀Ⅰ(6)和三通阀Ⅱ(10)均与控制器通信连接。7.一种燃料电池阳极吹扫方法，其特征在于，采用如权利要求1‑6中任一所述的燃料电池阳极吹扫装置对电堆(4)的阳极进行吹扫，包括液态水吹扫、气态水吹扫和干燥器(9)的干燥。8.根据权利要求7所述的一种燃料电池阳极吹扫方法，其特征在于，液态水吹扫包括以下步骤：氢气供应模块正常供应氢气，三通阀Ⅰ(6)的a入口和c出口接通，三通阀Ⅱ(10)的d入口和f出口连通；氢气供应模块‑>电堆(4)‑>三通阀Ⅰ(6)‑>气水分离器(5)之间形成通路，气水分离器(5)分离出的液体自气水分离器(5)的液体出口排出，分离出的气体自气水分离器(5)的气体出口流出，沿气水分离器(5)‑>三通阀Ⅱ(10)‑>氢气循环泵(11)‑>电堆(4)阳极入口流回电堆(4)。9.根据权利要求7所述的一种燃料电池阳极吹扫方法，其特征在于，气态水吹扫包括以下步骤：氢气供应模块少量供应氢气，三通阀Ⅰ(6)的a入口和b出口接通，三通阀Ⅱ(10)的e入口2CN113675440A权利要