燃料电池氢气供应子系统

热度:Loading...   日期:17-04-15, 08:32 AM   来源:陆地方舟集团   

燃料电池氢气供应子系统

 

氢气供应子系统主要包括储氢系统、压力调节阀、氢气循环泵、加湿器、水分离器以及管路等,用以将质子交换膜燃料电池发动机正极侧的氢气处理到合适的条件。

 

完整的氢气供应子系统结构原理如图7-10所示。

 

燃料电池氢气供应子系统

 

在实际的质子交换膜燃料电池发动机系统集成设计过程中,针对不同的实际。隋况,氢气供应子系统原理图中的部分零部件可能被取消。

 

氢气罐储存的高压氢气经多级减压后进入压力调节阀,由压力调节阀控制进入质子交换膜燃料电池阳极的氢气压力。压力调节阀有电动压力调节阀与机械压力调节阀两种类型。电动调节阀就是由燃料电池发动机的控制指令通过调节调节阀控制气体的压力;机械压力调节阀则是以燃料电池阴极侧空气压力作为参考值,利用阀内的机械结构来控制阳极侧氢气的压力,并确保阴阳极侧的压力差在安全范围内。如果是低压质子交换膜燃料电池发动机,则由多级减压阀直接减到某一压力值即可,因此压力调节阀就可以取消。

 

目前对于氢气侧湿度的处理方式有两种方法:一种方法是不对氢气侧采用外加湿方式进行加湿,其优点是结构简单,但缺点是燃料电池的性能往往下降较快且可靠性差,并且采用这种方式工作时燃料电池的排氢频率相对较高,不利于提高氢气利用率;第二种方法是采用加湿器对氢气进行加湿,其优点是能够对氢气进行可靠加湿,燃料电池工作性能较稳定,缺点是系统结构相对复杂。

 

而利用氢气循环泵可将燃料电池阳极出口处高温高湿度的尾排氢气与高压储氢罐提供的干氢气进行混合以提高阳极入口处的氢气温度和湿度。这样既使系统结构不至于太复杂,又能对氢气进行有效加湿,保证了燃料电池性能的稳定性和可靠性,并且可以  低排氢频率,提高氢气利用率。

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