[实用新型]一种适用于燃料电池系统低温冷启动的汽水分离装置

说明书

本发明公开了一种适用于燃料电池系统低温冷启动的汽水分离装置，包括上罐体、下罐体、加热排水电磁阀，上罐体上部设有进气口，所述上罐体的内部设有一中心管，中心管上端与上罐体顶端相连，中心管上端靠近上罐体顶面处有两个长圆孔，中心管下端与支撑板相连，所述中心管中上部与金属滤网相连。所述下罐体内部设有储液腔，所述下罐体底部贴面集成一加热排水电磁阀。本发明结构紧凑，分水效率高，氢气利用率高，流阻小。低温冷启动时，不会因结冰而无法排氢排水，适用于燃料电池系统低温冷启动应用。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种用于低温冷启动燃料电池系统的汽水分离装置。

背景技术

氢燃料电池汽车被认是未来能源的终极解决方案，在政府和相关部门的支持下，氢燃料电池汽车蓬勃发展，势头迅猛。同时对燃料电池的要求也越来越严苛，对氢气利用率、低温冷启动的要求也随之增高。

汽水分离装置对氢气利用率和冷启动都起着至关重要的作用。现有技术的汽水分离装置普遍为离心式或滤网式，且多采用全金属焊接或全塑料注塑而成，离心式其不足之处在于：分水效率较低，仍有液态水进入电堆阳极，影响膜的性能；滤网式不足之处在于：流阻大，冷启动时易结冰。另外目前的分水器普遍存在氢气利用率低，经济性差等问题，并且低温冷启动时，分离出的水容易被结冰，导致分离出的水无法及时排出，影响电堆性能，严重时无法正常启动。

因此，有必要对现有技术的汽水分离装置进行优化改善。

发明内容：

本实用新型针对现有技术存在的问题，提出了一种适用于燃料电池系统低温冷启动的汽水分离装置。

本实用新型解决该技术问题所采取的技术方案是：一种燃料电池系统的汽水分离装置，包括上罐体、下罐体、滤网、法兰连接板、透水膜、加热排水电磁阀。

上罐体下端设置一支撑板，支撑板中心与中心管低端相通，支撑板一支架内设有循环管，支撑板另一支架内设有一排氢管。且中心管的轴心竖直向上，位于罐体内部。中心管的上端与上罐体顶面相连，靠近上罐体顶面处开有两个较大长圆孔，以便分水后的氢气进入中心管，所述中心管中上部与上罐体内壁之间连接一滤网。下罐体最低处开有一排水孔，与加热排水电磁阀的进水口相连，所述加热排水电磁阀贴着下罐体底面集成。

优选地，上罐体上设有与罐体壁面相切的进气口。

优选地，中心管上端与上罐体顶面焊接为一个整体。

优选地，中心管靠近上罐体处开有两个大的长圆孔。

优选地，上罐体和中心管用金属铸造，下罐体用塑料注塑成型，上罐体与下罐体通过法兰连接，用O型圈密封。

优选地，支撑板两个支架内分别设有循环管和排氢管，其余部分为通孔。

优选的，连接上下罐体的法兰处装有一特殊材质的膜，该膜只允许水透过，而气体不能透过。

优选地，滤网采用金属材质，且滤网网孔径较大。

优选地，下罐体与加热排水电磁通过吊耳连接，用螺栓固定。优选地，加热排水电磁阀与下罐体下表面贴壁集成，且加热排水电池阀的进水口与下罐体的排水孔相通。

对于燃料电池系统低温冷启动氢气循环系统，本实用新型采取的技术方案是：一种适用于燃料电池系统低温冷启动的汽水分离装置，其包括汽水分离器，汽水分离器的进气口与燃料电池系统的排氢口相连；循环管并联在进气管上；排氢管和循环管与中心管下端相通，且循环管管径大于排氢管管径；下罐体下底面集成一加热电磁阀，及时排出储存在下罐体中的水，并在低温冷启动时对下罐体和储液腔中的水进行加热。