一种燃料电池系统及其分水器技术方案

本申请提供了一种燃料电池系统及其分水器，该分水器包括开设有进气口和出气口的壳体，出气口处设置有防反流装置，防反流装置包括圆柱形的通道、位于通道内的支架和设置于支架的圆盘形的膜片，支架包括多个围绕通道的轴线布置的弧形的支撑肋，全部支撑肋形成拱向壳体内部的穹顶形，膜片垂直于通道的轴线布置，且膜片的中心部与支撑肋的朝向壳体内部的一端固定连接。本申请提供的分水器可解决阳极侧氢气反流的问题，且具有低能耗、寿命长、维护成本低的优点。本低的优点。本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统及其分水器


[0001]本申请涉及燃料电池
，特别是涉及一种燃料电池系统及其分水器。

技术介绍

[0002]燃料电池是将氢气的化学能转化为电能的装置，其优点是产物是水，零排放无污染，噪音低，转化效率高。工作温度可在低温环境下运行，是移动电源和基站电源和固定电源的首选。
[0003]燃料电池发动机在运行过程中阳极侧使用多级引射器，当系统运行怠速工况，如果引射器回流口没有防止反流的结构，系统会出现阳极侧氢气反流，导致电堆单低，系统无法正常运行。为了解决这一问题，传统的做法是在燃料电池堆的阳极侧引射器回流口增加常开电磁阀，当发生反流时，让电磁阀关闭，阻止反流发生。然而，这种防止反流的机构成本高，流阻大，增加系统体积，降低体积比功率，不利于安装。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种燃料电池系统及其分水器，该分水器可解决阳极侧氢气反流的问题，且具有低能耗、寿命长、维护成本低的优点。
[0005]为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0006]一种燃料电池系统的分水器，包括开设有进气口和出气口的壳体，所述出气口处设置有防反流装置，所述防反流装置包括圆柱形的通道、位于所述通道内的支架和设置于所述支架的圆盘形的膜片，所述支架包括多个围绕所述通道的轴线布置的弧形的支撑肋，全部所述支撑肋形成拱向所述壳体内部的穹顶形，所述膜片垂直于所述通道的轴线布置，且所述膜片的中心部与所述支撑肋的朝向所述壳体内部的一端固定连接。
[0007]可选地，在上述分水器中，包括布置于所述通道的轴线上的支撑杆，所述支撑杆与所述支撑肋固定连接且穿过所述膜片的中心部，所述支撑杆固定连接有与所述膜片背向所述支撑肋的一面相贴靠的限位板。
[0008]可选地，在上述分水器中，所述限位板为所述膜片同轴的圆盘体。
[0009]可选地，在上述分水器中，所述限位板的厚度是所述膜片的厚度的1.3倍～1.5倍。
[0010]可选地，在上述分水器中，所述通道的内壁设置有限位凸起，所述限位凸起与所述膜片背向所述支撑肋的一面相贴靠。
[0011]可选地，在上述分水器中，所述限位凸起为与所述膜片同轴的圆环体。
[0012]可选地，在上述分水器中，所述支撑肋的中部位置的切线方向与所述通道的轴线的夹角为45
°
～75
°
。
[0013]一种燃料电池系统，包括如上述任意一项所公开的分水器。
[0014]可选地，在上述燃料电池系统中，所述分水器集成在燃料电池堆的端板上。
[0015]根据上述技术方案可知，本申请提供的分水器中，出气口处设置有防反流装置，此防反流装置包括圆柱形的通道、位于所述通道内的支架和设置于所述支架的圆盘形的膜
片，所述支架包括多个围绕所述通道的轴线布置的弧形的支撑肋，全部所述支撑肋形成拱向所述壳体内部的穹顶形，由于所述膜片垂直于所述通道的轴线布置，且所述膜片的中心部与所述支撑肋的朝向所述壳体内部的一端固定连接，所以当壳体内的气体向外流动时，膜片被翻起，翻起到支撑肋上停止，气体可正常通过，保证了出气口的正常出气功能，而出气口处的气体反向流动时，膜片被气流吹回到垂直于通道的轴线的状态，将通道封闭，起到防止反流的作用。由此可见，与传统的采用常开电磁阀防止反流的机构相比，本申请提供的分水器解决阳极侧氢气反流问题的同时，具有低能耗、寿命长、维护成本低的优点。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0017]图1是本申请实施例提供的燃料电池系统的分水器的拆解示意图；
[0018]图2是图1所示分水器的剖面图；
[0019]图3是图1中的支架5的示意图；
[0020]图4是安装在图3中的支撑杆53上的膜片4和限位板54的示意图；
[0021]图5是图4中的膜片4的俯视图。
[0022]图中标记为：
[0023]1、盖板；2、分离滤芯；3、壳体；4、膜片；5、支架；51、法兰环；52、支撑肋；53、支撑杆；54、限位板。
具体实施方式
[0024]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]如图1～图5所示，本申请实施例提供的用于燃料电池系统的分水器包括壳体3，从壳体3上拆下盖板1后可方便地查看壳体3内的零部件，进行例如检修等作业。壳体3内设置有分离滤芯2，能够将气体和液体进行分离，壳体3开设有进气口和出气口，如图2中的虚线路径所示，带有水分的气体从进气口进入壳体3，经过分离滤芯2后从出气口流出。出气口处设置有防反流装置，防反流装置包括圆柱形的通道、位于通道内的支架5和设置于支架5的圆盘形的膜片4，此通道与壳体3的出气口是连通的，优选地，此通道为壳体3的组成部分，更优选地，形成此通道的实体部分与壳体3为一体式结构。支架5包括多个围绕通道的轴线布置的弧形的支撑肋52，全部支撑肋52形成拱向壳体3内部的穹顶形，即，拱向出气口的反流方向。膜片4垂直于通道的轴线布置，且膜片4的中心部与支撑肋52的朝向壳体3内部的一端固定连接。防反流装置的防反流功能通过膜片4实现，防反流装置安装到壳体3上后，支架5相对壳体3固定设置，当气体正向流动时，即气体从壳体3内向外流动时，膜片4被翻起，翻起到支撑肋52上停止，气体可正常通过；当气体反向流动时，膜片4被气流吹回到垂直于通道
的轴线的状态，将通道封闭，起到防止反流的作用。与传统的采用常开电磁阀防止反流的机构相比，本申请提供的分水器解决阳极侧氢气反流问题的同时，具有低能耗、寿命长、维护成本低的优点。
[0026]如前所述，当气体反向流动时，膜片4被气流吹回到垂直于通道的轴线的状态，为使膜片4能够保持该状态以抵抗反向流动的气体的冲力，可以采用多种方式对此状态下的膜片4进行限位，在一优选的实施方式中，本申请令分水器包括布置于通道的轴线上的支撑杆53，支撑杆53与支撑肋52固定连接且穿过膜片4的中心部，支撑杆53固定连接有与膜片4背向支撑肋52的一面相贴靠的限位板54。也就是说，限位板54固定于支撑杆53，并垂直于通道的轴线，此限位板54在气流吹力作用下不发生变形，因而能够对膜片4形成支撑，即，反向流动的气体将膜片4压紧在限位板54上。需要说明的是，限位板54不对通道形成封闭，限位板54的形状可以为圆形、三角形或者矩形等多种形式。本实施例中，限位板54为膜片4同轴的圆盘体，容易理解，限位板54的直径小于膜片4的直径d。限位板54的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的分水器，包括开设有进气口和出气口的壳体，其特征在于，所述出气口处设置有防反流装置，所述防反流装置包括圆柱形的通道、位于所述通道内的支架和设置于所述支架的圆盘形的膜片，所述支架包括多个围绕所述通道的轴线布置的弧形的支撑肋，全部所述支撑肋形成拱向所述壳体内部的穹顶形，所述膜片垂直于所述通道的轴线布置，且所述膜片的中心部与所述支撑肋的朝向所述壳体内部的一端固定连接。2.根据权利要求1所述的分水器，其特征在于，包括布置于所述通道的轴线上的支撑杆，所述支撑杆与所述支撑肋固定连接且穿过所述膜片的中心部，所述支撑杆固定连接有与所述膜片背向所述支撑肋的一面相贴靠的限位板。3.根据权利要求2所述的分水器，其特征在于，所述限位板为所述膜片同轴的圆盘体。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋红，王克勇，侯中军，王鸿鹄，蔡俊，齐同仑，
申请(专利权)人：上海捷氢科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：