專利名稱：一種安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供氫系統(tǒng)，尤其是涉及一種安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
質(zhì)子交換膜燃料電池是用一種特定的燃料——?dú)錃?，通過(guò)一種質(zhì)子交換膜和催化層而產(chǎn)生電流的一種裝置，這種電池只要外界源源不斷地供應(yīng)氫氣，就可以提供持續(xù)電能。它的工作原理為，氫氣在覆蓋有催化劑的陽(yáng)極側(cè)將氫氣催化分解成為氫質(zhì)子和電子，這些質(zhì)子通過(guò)質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極。在氫氣的分解過(guò)程中釋放出的電子通過(guò)負(fù)載被引出到陰 極，這樣就產(chǎn)生了電能。電子、氫質(zhì)子及空氣中的氧氣在陰極側(cè)的催化劑上發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生水。也就是說(shuō)燃料電池內(nèi)部的氫與空氣中的氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成水，同時(shí)產(chǎn)生了電流，也可以理解為是電解水的逆反應(yīng)。燃料電池的反應(yīng)式為陽(yáng)極2H2— 4H++4e-陰極02+4H++4e— 2H20整體2H2+02— 2H20+ 能量在現(xiàn)有的燃料電池供氫系統(tǒng)中，由于減壓閥一直處于有壓力狀態(tài)，容易引起彈簧和密封材料老化，影響供氫系統(tǒng)各部件的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種節(jié)能、安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)，包括至少兩組供氫組件，各組供氫組件由依次連接的氣瓶組、壓力表、高壓電磁閥、高壓減壓閥和單向閥組成，各單向閥均連接中壓減壓閥，中壓減壓閥連接至少一組燃料電池用氫組件，所述的燃料電池用氫組件包括燃料電池，以及設(shè)置在燃料電池氫氣入口處的截止閥和電磁閥a,設(shè)置在燃料電池氫氣出口處的電磁閥b。所述的氣瓶組由大于或等于I個(gè)氣瓶組成。所述的高壓減壓閥與單向閥之間設(shè)有中壓泄壓閥。所述的中壓減壓閥前面設(shè)有中壓壓力傳感器，后面設(shè)有依次連接的低壓泄壓閥和低壓壓力傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在氣瓶組與高壓減壓閥之間設(shè)置了高壓電磁閥，在不使用時(shí)兩路高壓電磁閥都關(guān)閉，氫氣不進(jìn)入高壓減壓閥，使得減壓閥處于無(wú)壓力狀態(tài)，提高了供氫系統(tǒng)的使用壽命。

[0014]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為氣瓶組，2為壓力表，3為高壓電磁閥，4為高壓減壓閥，5為中壓泄壓閥，6為單向閥，7為中壓壓力傳感器，8為中壓減壓閥，9為低壓泄壓閥，10為低壓壓力傳感器，11為截止閥，12為電磁閥a，13為燃料電池，14為電磁閥b。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例如圖I所示，一種使用安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)，包括兩組供氫組件，各組供氫組件包括依次連接的氣瓶組I、壓力表2、高壓電磁閥3、高壓減壓閥4和單向閥6，其中，每三個(gè)并聯(lián)高壓氫氣瓶組成一個(gè)氣瓶組1，壓力表2用于現(xiàn)場(chǎng)讀取氣瓶?jī)?nèi)剩余氣體的壓 力，單向閥6用于防止氣體回流，單向閥6與高壓減壓閥4之間設(shè)有中壓泄壓閥5 ;各單向閥6均連接中壓減壓閥8，中壓減壓閥8前面設(shè)有中壓壓力傳感器7，后面設(shè)有依次連接的低壓泄壓閥9和低壓壓力傳感器10 ;中壓減壓閥8連接兩組燃料電池用氫組件，所述的燃料電池用氫組件包括燃料電池13，以及設(shè)置在燃料電池氫氣入口處的截止閥11和電磁閥al2，設(shè)置在燃料電池氫氣出口處的電磁閥bl4。當(dāng)燃料電池備用電源系統(tǒng)在工作時(shí)，其中一組燃料電池需要更換，則可以手動(dòng)關(guān)閉該管路上的截止閥11，然后更換燃料電池。該操作不影響其它燃料電池工作。本實(shí)用新型燃料電池用供氫系統(tǒng)操作方法具體為打開(kāi)各電磁閥，氣瓶中氣壓為
13.5Mpa的氫氣通過(guò)高壓減壓閥2減到O. 6Mpa后輸出，中壓壓力傳感器7檢測(cè)高壓減壓閥4的輸出壓力是否正常，若高壓減壓閥4出現(xiàn)故障，出口壓力高于O. 8Mpa，則中壓泄壓閥5會(huì)向外排出氫氣，保持管路中的壓力不大于O. 8Mpa ；0. 6Mpa的氣體通過(guò)中壓減壓閥8后，輸出壓力為O. 06Mpa，低壓壓力傳感器10檢測(cè)中壓減壓閥8的輸出壓力是否正常，當(dāng)中壓減壓閥8出現(xiàn)故障，出口壓力大于O. OSMpa時(shí)，低壓泄壓閥9會(huì)向外排出氫氣，保證管路中的壓力不大于O. OSMpa,當(dāng)?shù)蛪簤毫鞲衅?0檢測(cè)的數(shù)值高于O. IMpa時(shí)，系統(tǒng)會(huì)切斷電磁閥al2，防止燃料電池內(nèi)部氣體壓力過(guò)高。啟動(dòng)本實(shí)用新型供氫系統(tǒng)時(shí)，先打開(kāi)一組供氣管路中的電磁閥，使氣體進(jìn)入燃料電池13。當(dāng)中壓壓力傳感器7檢測(cè)到中壓管路中的氣體壓力低于O. 4Mpa時(shí)，會(huì)開(kāi)啟另外一組氣體管路中的電磁閥然后關(guān)閉當(dāng)前一組氣體管路中的電磁閥，同時(shí)會(huì)在監(jiān)控軟件中提醒更換氫氣。由于是兩路供氣，所以可以在線進(jìn)行氣瓶的更換。在不使用本實(shí)用新型供氫系統(tǒng)時(shí)兩路高壓電磁閥3都關(guān)閉，氫氣不進(jìn)入高壓減壓閥4，高壓減壓閥4不受壓力作用。燃料電池13工作時(shí)的氫氣壓力在O. 06Mpa。發(fā)電時(shí)消耗的氫氣會(huì)通過(guò)壓力平衡，自動(dòng)補(bǔ)充到燃料電池內(nèi)部，不需要流量計(jì)進(jìn)行控制。根據(jù)實(shí)際使用的需要，供氫組件可以設(shè)置多組，如三組、四組等，燃料電池用氫組件也可以設(shè)置多組，如三組、四組等。
權(quán)利要求1.一種安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)，其特征在于，包括至少兩組供氫組件，各組供氫組件由依次連接的氣瓶組、壓力表、高壓電磁閥、高壓減壓閥和單向閥組成，各單向閥均連接中壓減壓閥，中壓減壓閥連接至少一組燃料電池用氫組件，所述的燃料電池用氫組件包括燃料電池，以及設(shè)置在燃料電池氫氣入口處的截止閥和電磁閥a，設(shè)置在燃料電池氫氣出口處的電磁閥b。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)氣瓶組由大于或等于I個(gè)氣瓶組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)，其特征在于，所述的高壓減壓閥與單向閥之間設(shè)有中壓泄壓閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)，其特征在于，所述的中壓減壓閥前面設(shè)有中壓壓力傳感器，后面設(shè)有依次連接的低壓泄壓閥和低壓壓力傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種安全可靠的燃料電池用供氫系統(tǒng)，包括至少兩組供氫組件，各組供氫組件由依次連接的氣瓶組、壓力表、高壓電磁閥、高壓減壓閥和單向閥組成，各單向閥均連接中壓減壓閥，中壓減壓閥連接至少一組燃料電池用氫組件，所述的燃料電池用氫組件包括燃料電池，以及設(shè)置在燃料電池氫氣入口處的截止閥和電磁閥a，設(shè)置在燃料電池氫氣出口處的電磁閥b。在高壓減壓閥后面有中壓泄壓閥；在中壓減壓閥前端有中壓壓力傳感器；在中壓減壓閥后端有低壓泄壓閥和低壓壓力傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有安全可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M8/04GK202523796SQ20122004204
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者張樹(shù)春, 董輝 申請(qǐng)人:上海攀業(yè)氫能源科技有限公司