一種燃料電池氫回收系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型實施例涉及新能源技術領域，尤其涉及一種燃料電池氫回收系統。
【背景技術】
[0002]燃料電池作為一種新型的環保發電產品，具有無噪聲、無污染、體積小、壽命長、能量轉換率高、便于維護和成本低等特點，非常適合在一些非常規場合所用，例如:野外、戶外或安靜的寫字樓等。采用氫氣作為燃料，含有氧氣的空氣作為氧化劑的質子交換膜燃料電池是現有技術中常用的一種燃料電池。
[0003]上述以氫氣作為燃料、以含有氧氣的空氣作為氧化劑的質子交換膜燃料電池在運行過程中，會伴隨著大量產物水的生成。為了保證燃料電池的運行及性能，需要在燃料電池的運行過程中將運行過程中產生的水排出。
[0004]現有技術中，燃料電池在吹掃排水時直接將大量氫氣排出系統，或在模塊內部安裝氫回收裝置，這使得結構復雜、成本較高。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型實施例提出一種燃料電池氫回收系統，通過模塊共用氫回收系統的辦法以解決現有的燃料電池結構復雜、成本較高的問題。
[0006]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種燃料電池氫回收系統，包括:控制器、至少兩個燃料電池模塊、總氫氣進口、氫氣進口管道、氫氣出口管道、緩存容器、氫氣栗、排水管道、總空氣出口和壓力檢測器；
[0008]每個所述燃料電池模塊包括:氫氣進口和氫氣出口；
[0009]所述控制器與每個所述燃料電池模塊電連接;所述總氫氣進口通過所述氫氣進口管道與每個所述燃料電池模塊的氫氣進口連接;每個所述燃料電池模塊的氫氣出口通過所述氫氣出口管道與所述緩存容器的第一口連接;所述緩存容器的第一口還與所述氫氣栗的入口連接;所述氫氣栗的出口與所述氫氣進口管道連接;所述緩存容器的第二口通過排水管道與所述總空氣出口連接;所述壓力檢測器的輸入端與所述緩存容器的第三口連接;所述壓力檢測器的輸出端與所述氫氣栗的控制端電連接。
[0010]進一步地，所述壓力檢測器為壓力開關或壓力傳感器。
[0011]進一步地，還包括:排水閥；
[0012]所述排水閥設置于所述排水管道上。
[0013]進一步地，所述控制器的輸入端與所述壓力檢測器的輸出端電連接;所述控制器的輸出端與所述排水閥的控制端電連接。
[0014]進一步地，還包括:閥控制器；
[0015]所述閥控制器的輸入端與所述壓力檢測器的輸出端電連接;所述閥控制器的輸出端與所述排水閥的控制端電連接。
[0016]進一步地，所述閥控制器包括:計算模塊和控制模塊；
[0017]所述計算模塊的輸入端與所述壓力檢測器的輸出端電連接;所述計算模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端電連接;所述控制模塊的輸出端與所述排水閥的控制端電連接。
[0018]進一步地，所述計算模塊包括比較器和/或計算器。
[0019 ]進一步地，所述控制模塊為閥驅動開關或繼電器。
[0020]進一步地，還包括:截止閥；
[0021]所述截止閥的入口與所述氫氣栗的出口連接;所述截止閥的出口與所述氫氣進口管道連接。
[0022]進一步地，每個所述燃料電池模塊還包括:氫氣出口閥；
[0023]所述氫氣出口閥與所述氫氣出口連接。
[0024]本實用新型實施例提供的燃料電池氫回收系統，控制器控制每個燃料電池模塊運行后，氫氣經氫氣進口進入燃料電池模塊中；由于氫氣進口中的氫氣有一定的壓力，因此，在上述壓力的作用下，燃料電池模塊運行過程中產生的水以及燃料電池模塊中的部分氫氣經氫氣出口進入緩存容器中；壓力檢測器對緩存容器的壓力值進行檢測，并根據檢測到的壓力值控制氫氣栗的工作狀態，當氫氣栗處于開啟狀態時，緩存容器中的氫氣經氫氣栗進入氫氣進口管道中重復利用，緩存容器中的水由總空氣出口排出。經由上述方案，至少兩個燃料電池模塊共用一套裝置將水排出，從而結構簡單、成本較高;氫氣栗不需要持續工作，從而功耗較低。此外，本實用新型實施例提供的燃料電池氫回收系統結構緊湊，適合批量生產;排水效果較好，且不會造成氫氣的浪費。
【附圖說明】
[0025]為了更加清楚地說明本實用新型示例性實施例的技術方案，下面對描述實施例中所需要用到的附圖做一簡單介紹。顯然，所介紹的附圖只是本實用新型所要描述的一部分實施例的附圖，而不是全部的附圖，對于本領域普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖得到其他的附圖。
[0026]圖1是本實用新型實施例一提供的燃料電池氫回收系統的結構示意圖。
[0027]圖2是本實用新型實施例二提供的燃料電池氫回收系統的結構示意圖。
[0028]圖3是本實用新型實施例二提供的燃料電池氫回收系統中的閥控制器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，以下將結合本實用新型實施例中的附圖，通過【具體實施方式】，完整地描述本實用新型的技術方案。顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下獲得的所有其他實施例，均落入本實用新型的保護范圍之內。
[0030]實施例一
[0031]圖1是本實用新型實施例一提供的燃料電池氫回收系統的結構示意圖。如圖1所示，本實用新型實施例一提供的燃料電池氫回收系統包括:控制器101、至少兩個燃料電池模塊102、總氫氣進口 103、氫氣進口管道104、氫氣出口管道107、緩存容器108、氫氣栗109、排水管道110、總空氣出口 111和壓力檢測器112;其中，每個燃料電池模塊102包括:氫氣進口 105和氫氣出口 106。
[0032]控制器101與每個燃料電池模塊102電連接(圖中未示出)。控制器101用于控制每個燃料電池模塊102的工作狀態(S卩:控制每個燃料電池模塊102處于運行狀態還是非運行狀態)。
[0033]總氫氣進口103通過氫氣進口管道104與每個燃料電池模塊102的氫氣進口 105連接。氫氣供應裝置(圖中未示出)通過總氫氣進口 103，經氫氣進口管道104，通過氫氣進口105為相應的燃料電池模塊102提供氫氣，以作為燃料。
[0034]每個燃料電池模塊102的氫氣出口106通過氫氣出口管道107與緩存容器108的第一口連接。每個燃料電池模塊102運行狀態中產生的水通過氫氣出口 106，經氫氣出口管道107進入緩存容器108中，在水進入緩存容器108的過程中，不可避免地，會有部分氫氣進入緩存容器108中，因此，緩存容器108中存儲的是水和氫氣的混合物。
[0035]緩存容器108的第一口還與氫氣栗109的入口連接;氫氣栗109的出口與氫氣進口管道104連接。由于緩存容器108中存儲有水和氫氣的混合物，因此，當氫氣栗109打開(SP:處于開啟狀態)時，緩存容器108中存儲的氫氣經氫氣栗109進入氫氣進口管道104，從而能夠經氫氣進口管道104和氫氣進口 105進入相應的燃料電池模塊102中，實現了緩存容器108中存儲的氫氣的重復利用，從而能夠節省資源。
[0036]緩存容器108的第二口通過排水管道110與總空氣出口111連接。由于緩存容器108中存儲有水和氫氣的混合物，因此，緩存容器108中存儲的水能夠通過排水管道110，經總空氣出口 111排出。
[0037]壓力檢測器112的輸入端與緩存容器108的第三口連接，壓力檢測器112的輸出端與氫氣栗109的控制端電連接。壓力檢測器112用于對緩存容器108的壓力值進行檢測，并根據檢測到的壓力值控制氫氣栗109的工作狀態(S卩:氫氣栗109處于開啟狀態還是關閉狀態)。
[0038]當緩存容器108中存儲的氫氣較多時，緩存容器108的壓力值較大；當緩存容器108中存儲的氫氣較小時，緩存容器108的壓力值較小。特別地，隨著氫氣不斷存儲到緩存容器108中，緩存容器108中的壓力值變大，當壓力檢測器112檢測到的緩存容器108的壓力值大于或等于第一閾值(例如:M)時，壓力檢測器112控制氫氣栗109開啟，實現緩存容器108中存儲的氫氣的重復利用；一段時間之后，由于緩存容器108中存儲的氫氣的量減少，緩存容器108的壓力值減小，當壓力檢測器112檢測到的緩存容器108的壓力值小于或等于第二閾值(例如:N)時，壓力檢測器112控制氫氣栗109關閉。經上述分析可知:氫氣栗109不需要持續工作，從而能夠減少功耗。
[0039]本實用新型實施例一提供的燃料電池氫回收系統，控制器101控制每個燃料電池模塊102運行后，氫氣經氫氣進口 105進入燃料電池模塊102中；由于氫氣進口 105中的氫氣有一定的壓力，因此，在上述壓力的作用下，燃料電池模塊102運行過程中產生的水以及燃料電池模塊102中的部分氫氣經氫氣出口 106進入緩存容器108中；壓力檢測器112對緩存容器108的壓力值進行檢測，并根據檢測到的壓力值控制氫氣栗109的工作狀態，當氫氣栗109處于開啟狀態時，緩存容器108中的氫氣經氫氣栗109進入氫氣進口管道104中重復利用，緩存容器108中的水由總空氣出口 111排出。經由上述方案，至少兩個燃料電池模塊102共用一套裝置將水排出，從而結構簡單、成本較高;氫氣栗109不需要持續工作，從而功耗較低。此夕卜，本實用新型實施例提供的燃料電池氫回收系統結構緊湊，適合批量生產；排水效果較好，且不會造成氫氣的浪費。
[0040]需要說明的是，圖1中用實線表示管道，用虛線表示實現電連接的信號線。
[0041]圖1中僅示出了燃料電池模塊102的數量為3的燃料電池氫回收系統的結構圖。需要說明的是，燃料電池模塊102的數量可以為任意的正整數，例如:5。圖1中用線的粗細來表