一種氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及燃料電池領(lǐng)域，尤其是一種氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，具體為新能源汽車領(lǐng)域使用的燃料電池提供輔助均壓的設(shè)備，包括殼體，殼體內(nèi)具有相互連通的補(bǔ)壓腔及調(diào)壓腔，液體淹沒補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔的連通處，使補(bǔ)壓腔和調(diào)壓腔的氣體部分隔離、液體部分連通；補(bǔ)壓腔用于連通燃料電池，調(diào)壓腔連通殼體外部；使用時(shí)補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔呈現(xiàn)液位差并在補(bǔ)壓腔中儲(chǔ)氣，燃料電池的供氣源欠壓時(shí)，補(bǔ)壓腔在液位差作用下向燃料電池補(bǔ)氣。該結(jié)構(gòu)中，利用液體的流動(dòng)性，在補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔之間形成壓差，以便于觀察壓力的大小，同時(shí)在形成壓差的區(qū)域存儲(chǔ)燃?xì)饣蚩諝猓庠磯毫Σ▌?dòng)時(shí)，通過壓差變化方便于氣壓判斷，此外，補(bǔ)壓腔中的氣體能夠?qū)崟r(shí)的補(bǔ)充到燃料電池中，保證燃料電池內(nèi)氣壓的均衡。

Pressure compensating device for hydrogen fuel cell

The present invention relates to the field of fuel cell, especially compensation device for hydrogen fuel cell, provide auxiliary pressure equipment, specifically for fuel cell use in the field of new energy vehicles including shell, shell with fill pressure cavity and the pressure cavity are communicated with each other, the liquid submerged communicated with fill pressure cavity and the pressure cavity the gas pressure, make up part of the cavity and the pressure cavity isolation, liquid part connected; fill pressure cavity for connecting the fuel cell, pressure regulating cavity communicated with the outside of the casing; when using the fill pressure cavity and the pressure cavity showed poor level and fill pressure cavity gas, gas source of fuel battery undervoltage, repair the pressure difference of liquid level in cavity under the action of air to fuel cell. In this structure, using the liquid flow, fill in between the pressure cavity and the pressure cavity pressure difference, in order to observe the size of pressure, while the formation of pressure storage areas for gas or air, gas source pressure fluctuation, the pressure changes in pressure convenient judgment, in addition, fill the gas pressure in the cavity the real added to the fuel battery, ensure the air pressure within the fuel cell balance.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置
本專利技術(shù)涉及燃料電池領(lǐng)域，尤其是一種氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，具體為新能源汽車領(lǐng)域使用的燃料電池提供輔助均壓的設(shè)備。
技術(shù)介紹
燃料電池用途廣泛，既可應(yīng)用于軍事、空間、發(fā)電廠領(lǐng)域，也可應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車、移動(dòng)設(shè)備、居民家庭等領(lǐng)域。早期燃料電池發(fā)展焦點(diǎn)集中在軍事空間等專業(yè)應(yīng)用以及千瓦級(jí)以上分散式發(fā)電上。電動(dòng)車領(lǐng)域成為燃料電池應(yīng)用的主要方向，市場已有多種采用燃料電池發(fā)電的自動(dòng)車出現(xiàn)。另外，透過小型化的技術(shù)將燃料電池運(yùn)用于一般消費(fèi)型電子產(chǎn)品也是應(yīng)用發(fā)展方向之一，在技術(shù)的進(jìn)步下，未來小型化的燃料電池將可用以取代現(xiàn)有的鋰電池或鎳氫電池等高價(jià)值產(chǎn)品，作為用于筆記本電腦、無線電電話、錄像機(jī)、照相機(jī)等攜帶型電子產(chǎn)品的電源。由于燃料電池內(nèi)的氫氣和氧氣必須充分加濕并進(jìn)行保壓，若壓力不夠或者濕度不夠，容易造成燃料浪費(fèi)會(huì)燃燒不從分的情況，影響電池的使用和輸出功率。在現(xiàn)有的氫燃料電池使用時(shí)，往往需要對(duì)進(jìn)入燃料電池的氣壓，溫度，濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證燃?xì)饽軌蚴褂?，若使用過程中壓力不穩(wěn)定，將供氫或供養(yǎng)的量不足，也會(huì)影響設(shè)備的使用，進(jìn)而影響燃料電池電壓輸出不穩(wěn)定的情況發(fā)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，能夠在燃料電池的供氣源氣壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，進(jìn)行補(bǔ)壓和控壓，在一定程度上穩(wěn)定燃料電池內(nèi)的氣壓，實(shí)現(xiàn)氣壓的補(bǔ)壓效果。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：本專利技術(shù)公開了一種氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，包括殼體，殼體內(nèi)具有相互連通的補(bǔ)壓腔及調(diào)壓腔，液體淹沒補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔的連通處，使補(bǔ)壓腔和調(diào)壓腔的氣體部分隔離、液體部分連通；補(bǔ)壓腔用于連通燃料電池，調(diào)壓腔連通殼體外部；使用時(shí)補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔呈現(xiàn)液位差并在補(bǔ)壓腔中儲(chǔ)氣，燃料電池的供氣源欠壓時(shí)，補(bǔ)壓腔在液位差作用下向燃料電池補(bǔ)氣。該結(jié)構(gòu)中，利用液體的流動(dòng)性，在補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔之間形成壓差，以便于觀察壓力的大小，同時(shí)在形成壓差的區(qū)域存儲(chǔ)燃?xì)饣蚩諝?，供氣源壓力波?dòng)時(shí)，通過壓差變化方便于氣壓判斷，此外，補(bǔ)壓腔中的氣體能夠?qū)崟r(shí)的補(bǔ)充到燃料電池中，保證燃料電池內(nèi)氣壓的均衡。進(jìn)一步，在調(diào)壓腔內(nèi)設(shè)有活塞和彈簧，活塞密封隔離調(diào)壓腔的氣體部分和液體部分，彈簧抵于活塞和調(diào)壓腔的側(cè)壁之間。該結(jié)構(gòu)利用活塞盒彈簧的設(shè)計(jì)，能夠?qū)鈮恨D(zhuǎn)化為彈簧的勢(shì)能，提高補(bǔ)壓的靈敏度和本裝置適用的供氣源的氣壓上限。進(jìn)一步，活塞內(nèi)包括骨架和密封環(huán)，密封環(huán)套于骨架的側(cè)壁上用于與調(diào)壓腔的側(cè)壁接觸并密封。該結(jié)構(gòu)骨架能夠加強(qiáng)活塞的強(qiáng)度，能夠有效的提高活塞的密封性。進(jìn)一步，骨架是由六邊形的豎向細(xì)管拼接而成的蜂窩狀，細(xì)管內(nèi)設(shè)有隔離膜，調(diào)壓腔的頂部設(shè)有用于刺穿該隔離膜的穿刺針，隔離膜穿透后活塞的上下端面連通。該結(jié)構(gòu)采用蜂窩狀的細(xì)管，細(xì)管可上下連通，當(dāng)補(bǔ)壓腔中的壓力超過設(shè)計(jì)上限時(shí)，位于調(diào)壓腔的頂部的穿刺針能夠穿透隔離膜，從而使調(diào)壓腔液體能夠溢出，從而實(shí)現(xiàn)燃料電池中的泄壓，提高電池使用的安全性。進(jìn)一步，骨架包括上蓋體、下蓋體、及彈性件，上蓋體與下蓋體相互蓋合，彈性件位于上下蓋體之間且彈性系數(shù)為彈簧4倍以上，上蓋體上設(shè)有用于穿透下蓋體的穿刺針；彈簧與上蓋體相連，下蓋體穿透后活塞的上下端面連通。該結(jié)構(gòu)的上蓋體上具有通孔，下蓋體密封，當(dāng)調(diào)壓腔中的壓力過大時(shí)，上下蓋體相互靠攏，穿刺針穿透下蓋體，從而實(shí)現(xiàn)泄壓。進(jìn)一步，補(bǔ)壓腔包括進(jìn)補(bǔ)壓腔和出補(bǔ)壓腔；進(jìn)補(bǔ)壓腔與出補(bǔ)壓腔連通，液體淹沒進(jìn)補(bǔ)壓腔與出補(bǔ)壓腔的連通處；使用時(shí)，進(jìn)補(bǔ)壓腔連通燃料電池的進(jìn)氣口，出補(bǔ)壓腔連通燃料電池的處氣口。該結(jié)構(gòu)采用兩個(gè)補(bǔ)壓腔的設(shè)計(jì)，其進(jìn)補(bǔ)壓腔用于向燃料電池中補(bǔ)壓，出補(bǔ)壓腔用于向增壓器中補(bǔ)壓。進(jìn)一步，在殼體的側(cè)壁上設(shè)置有控制器，在進(jìn)補(bǔ)壓腔和出補(bǔ)壓腔的側(cè)壁上分別設(shè)有若干液位傳感器，各液位傳感器分別與控制器電連接；控制器用于計(jì)算進(jìn)補(bǔ)壓腔與出補(bǔ)壓腔之間的液位差。該結(jié)構(gòu)通過控制器和傳感器的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)供氣源壓力波動(dòng)的自動(dòng)檢測(cè)，從而有效的保證設(shè)備使用的安全可用性?；谏鲜龅臍淙剂想姵氐难a(bǔ)壓裝置的供氫系統(tǒng)，還包括氫氣源、減壓閥、加濕器、限壓閥、和增壓器；氫氣源依次通過減壓閥和加濕器連接到燃料電池的氫氣進(jìn)口上，燃料電池的氫氣出口依次經(jīng)過限壓閥和增壓器連接到氫氣進(jìn)口上；進(jìn)補(bǔ)壓腔通過管道連接到氫氣進(jìn)口上，出補(bǔ)壓腔通過管道連接到限壓閥的輸出側(cè)；減壓閥、限壓閥均為電磁閥，減壓閥、限壓閥、及增壓器分別電連接控制器。該結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)氫燃料電池供氫的壓力穩(wěn)定控制，由于補(bǔ)壓腔直接與燃料電池相連，保證了燃料電池內(nèi)氣壓控制的靈敏性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)壓及壓力的自動(dòng)檢測(cè)，提高燃料電池管理的自動(dòng)化程度。彈簧豎向布置，在彈簧的上端設(shè)置有調(diào)節(jié)電機(jī)，調(diào)節(jié)電機(jī)與控制器電連接，調(diào)節(jié)電機(jī)用于控制彈簧上端的位置，進(jìn)而是使彈簧能夠壓縮活塞，保證調(diào)壓腔和補(bǔ)壓腔的液面齊平時(shí)仍不足以補(bǔ)壓時(shí)，通過壓縮調(diào)壓腔，增壓補(bǔ)壓腔的壓力調(diào)節(jié)的上限。進(jìn)一步，包括以下步驟：步驟1：氫氣源中的氫氣經(jīng)減壓和加濕后注入燃料電池和進(jìn)補(bǔ)壓腔；進(jìn)入燃料電池的氫氣參與化學(xué)反應(yīng)剩下的氫氣經(jīng)限壓閥輸出，輸出的氫氣注入出補(bǔ)壓腔中或經(jīng)增壓器重新注入燃料電池；步驟2：氫氣使進(jìn)補(bǔ)壓腔和出補(bǔ)壓腔中的液位分別變化，控制器根據(jù)進(jìn)補(bǔ)壓腔與出補(bǔ)壓腔之間的壓差調(diào)節(jié)限壓閥或/和減壓閥使燃料電池中的氫氣達(dá)到設(shè)定壓力；步驟3：氫氣使進(jìn)補(bǔ)壓腔或出補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔之間形成液位差并在進(jìn)補(bǔ)壓腔或出補(bǔ)壓腔儲(chǔ)存部分氫氣；當(dāng)氫氣源供氫氣壓欠壓時(shí)，在液壓差作用下，進(jìn)補(bǔ)壓腔補(bǔ)入燃料電池；當(dāng)限壓閥輸出的氫氣欠壓時(shí)，出補(bǔ)壓腔中的氫氣補(bǔ)入增壓器中。利用液壓的自動(dòng)均衡的特性，緩沖燃料電池內(nèi)氣壓的波動(dòng)，進(jìn)而保護(hù)燃料電池使用的安全性和使用壽命。進(jìn)一步，在調(diào)壓腔內(nèi)設(shè)有活塞和彈簧，活塞密封隔離調(diào)壓腔的氣體部分和液體部分，彈簧抵于活塞和調(diào)壓腔的側(cè)壁之間，燃料電池正常使用時(shí)，補(bǔ)壓腔中的氫氣升高調(diào)壓腔中的液位并壓縮彈簧；進(jìn)補(bǔ)壓腔中的氣壓80-120kpa；出補(bǔ)壓腔中的氣壓為30-40kpa；最大補(bǔ)壓壓力不大于10kpa。進(jìn)補(bǔ)壓腔即為燃料電池的工作壓力，在該壓力范圍內(nèi)時(shí)，氫燃料電池內(nèi)化學(xué)反應(yīng)更加快速，能夠有效保證設(shè)備使用，可以根據(jù)燃料電池的不同需要，匹配設(shè)計(jì)不同的補(bǔ)壓裝置。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果是：1.利用液體的流動(dòng)性，在補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔之間形成壓差，以便于觀察壓力的大小，同時(shí)在形成壓差的區(qū)域存儲(chǔ)燃?xì)饣蚩諝猓庠磯毫Σ▌?dòng)時(shí)，通過壓差變化方便于氣壓判斷，此外，補(bǔ)壓腔中的氣體能夠?qū)崟r(shí)的補(bǔ)充到燃料電池中，保證燃料電池內(nèi)氣壓的均衡。2.本結(jié)構(gòu)簡單，能夠在燃料電池的供氣源氣壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，進(jìn)行補(bǔ)壓和控壓，在一定程度上穩(wěn)定燃料電池內(nèi)的氣壓，實(shí)現(xiàn)氣壓的補(bǔ)壓效果。附圖說明本專利技術(shù)將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：圖1是氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置的透視圖；圖2是氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置的使用狀態(tài)圖。附圖標(biāo)記：1-殼體，2-進(jìn)補(bǔ)壓腔，3-出補(bǔ)壓腔，4-活塞，5-調(diào)壓腔，7-控制器，8-燃料電池，9-限壓閥，10-增壓器，11-加濕器，12-減壓閥，13-氫氣源。具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1所示，本專利技術(shù)的一種氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，包括殼體1，殼體1內(nèi)具有相互連通的補(bǔ)壓腔及調(diào)壓腔5，液體淹沒補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔5的連通處，使補(bǔ)壓腔和調(diào)壓腔5的氣體部分隔離、液體部分連通；補(bǔ)壓腔用于連通燃料電池8，調(diào)壓腔5連通殼體1外部；使用時(shí)補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，其特征在于，包括殼體（1），殼體（1）內(nèi)具有相互連通的補(bǔ)壓腔及調(diào)壓腔（5），液體淹沒補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔（5）的連通處，使補(bǔ)壓腔和調(diào)壓腔（5）的氣體部分隔離、液體部分連通；補(bǔ)壓腔用于連通燃料電池（8），調(diào)壓腔（5）連通殼體（1）外部；使用時(shí)補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔（5）呈現(xiàn)液位差并在補(bǔ)壓腔中儲(chǔ)氣，燃料電池（8）的供氣源欠壓時(shí)，補(bǔ)壓腔在液位差作用下向燃料電池（8）補(bǔ)氣。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，其特征在于，包括殼體（1），殼體（1）內(nèi)具有相互連通的補(bǔ)壓腔及調(diào)壓腔（5），液體淹沒補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔（5）的連通處，使補(bǔ)壓腔和調(diào)壓腔（5）的氣體部分隔離、液體部分連通；補(bǔ)壓腔用于連通燃料電池（8），調(diào)壓腔（5）連通殼體（1）外部；使用時(shí)補(bǔ)壓腔與調(diào)壓腔（5）呈現(xiàn)液位差并在補(bǔ)壓腔中儲(chǔ)氣，燃料電池（8）的供氣源欠壓時(shí)，補(bǔ)壓腔在液位差作用下向燃料電池（8）補(bǔ)氣。2.如權(quán)利要求1所述的氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，其特征在于，在調(diào)壓腔（5）內(nèi)設(shè)有活塞（4）和彈簧，活塞（4）密封隔離調(diào)壓腔（5）的氣體部分和液體部分，彈簧抵于活塞（4）和調(diào)壓腔（5）的側(cè)壁之間。3.如權(quán)利要求2所述的氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，其特征在于，活塞（4）內(nèi)包括骨架和密封環(huán)，密封環(huán)套于骨架的側(cè)壁上用于與調(diào)壓腔（5）的側(cè)壁接觸并密封。4.如權(quán)利要求3所述的氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，其特征在于，骨架是由六邊形的豎向細(xì)管拼接而成的蜂窩狀，細(xì)管內(nèi)設(shè)有隔離膜，調(diào)壓腔（5）的頂部設(shè)有用于刺穿該隔離膜的穿刺針，隔離膜穿透后活塞（4）的上下端面連通。5.如權(quán)利要求3所述的氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，其特征在于，骨架包括上蓋體、下蓋體、及彈性件，上蓋體與下蓋體相互蓋合，彈性件位于上下蓋體之間且彈性系數(shù)為彈簧4倍以上，上蓋體上設(shè)有用于穿透下蓋體的穿刺針；彈簧與上蓋體相連，下蓋體穿透后活塞（4）的上下端面連通。6.如權(quán)利要求1所述的氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，其特征在于，補(bǔ)壓腔包括進(jìn)補(bǔ)壓腔（2）和出補(bǔ)壓腔（3）；進(jìn)補(bǔ)壓腔（2）與出補(bǔ)壓腔（3）連通，液體淹沒進(jìn)補(bǔ)壓腔（2）與出補(bǔ)壓腔（3）的連通處；使用時(shí)，進(jìn)補(bǔ)壓腔（2）連通燃料電池（8）的進(jìn)氣口，出補(bǔ)壓腔（3）連通燃料電池（8）的處氣口。7.如權(quán)利要求6所述的氫燃料電池的補(bǔ)壓裝置，其特征在于，在殼體（1）的側(cè)壁上設(shè)置有控制器（7），在進(jìn)補(bǔ)壓腔（2）和出補(bǔ)壓腔（3）的側(cè)壁上分別設(shè)有若干液位傳感器，各液位傳感器分別與控制器（7）電連接；控制器（7）用于計(jì)算進(jìn)補(bǔ)壓腔（2）與出...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳福彥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：德陽九鼎智遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川,51