CN114199498A - 一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器 - Google Patents

一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器 Download PDF

Info

Publication number
CN114199498A
CN114199498A CN202111243580.3A CN202111243580A CN114199498A CN 114199498 A CN114199498 A CN 114199498A CN 202111243580 A CN202111243580 A CN 202111243580A CN 114199498 A CN114199498 A CN 114199498A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogen
fuel cell
separator
air
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111243580.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114199498B (zh
Inventor
刘瑜
裴冯来
王少华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Lingzhu New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Lingzhu New Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Lingzhu New Energy Technology Co ltd filed Critical Shanghai Lingzhu New Energy Technology Co ltd
Priority to CN202111243580.3A priority Critical patent/CN114199498B/zh
Publication of CN114199498A publication Critical patent/CN114199498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114199498B publication Critical patent/CN114199498B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/02—Wind tunnels
    • G01M9/04—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明公开了一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，包括分离器入口、扩张口、整流板、分流板、引流管、以及循环风管；而分离器入口外端与舱体的排气风道连接。扩张口设置在分离器入口内端，扩张口呈喇叭状扩张，整流板由若干水平设置的板件组成，整流板安装于扩张口后侧，分流板位于整流板后侧，对引流管和循环风管进行分割，引流管向外朝上延伸，用于将分流板分离的含氢空气向上排出，循环风管向外朝下延伸，用于将无氢空气向下排出。通过设置扩张口增大循环风流通横截面积，降低循环风流速，结合风道内整流板，以实现氢气分离，并通过风道排氢风机，将含氢量较高的空气排出，确保燃料电池环境试验舱的高安全性。

Description

一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器
技术领域
本发明涉及气体分离装置技术领域，具体涉及一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器。
背景技术
随着能源危机和环境污染问题的日益严重，新能源汽车得到了快速发展的机遇，其中氢燃料电池汽车作为终极清洁能源，在载货汽车、大型载客汽车应用方面有其独特的技术和环保优势，是未来新能源汽车发展的主要方向之一。氢燃料电池发电***(以下简称***)测试试验舱因其涉氢安全要求高、发热量大、新风需求量大等因素，受现有技术的制约，当前常规使用的普通环境试验舱无法满足燃料电池测试需要，无法支持燃料电池***安全可靠运行。
当前现有的通用环境试验舱存在的缺陷：1.传统环境试验舱采用舱顶顶安装泵吸式氢气传感器，无法有效探测舱内实际氢气浓度；2.传统环境试验舱采用顶置式抽排空装置，不能实现氢气与空气可靠分离；3.传统舱内循环方式可能导致舱内循环风入口氢浓度过高，有较大安全隐患。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，以实现氢气分离，确保燃料电池环境试验舱的高安全性。
为此，本发明提出了一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，包括分离器入口、扩张口、整流板、分流板、引流管、以及循环风管；而所述分离器入口外端与舱体的排气风道连接。
所述扩张口设置在所述分离器入口内端，所述扩张口呈喇叭状扩张，所述整流板由若干水平设置的板件组成，所述整流板安装于所述扩张口后侧，所述分流板位于所述整流板后侧，对所述引流管和所述循环风管进行分割，所述引流管向外朝上延伸，用于将所述分流板分离的含氢空气向上排出，所述循环风管向外朝下延伸，用于将无氢空气向下排出。
进一步，所述引流管末端设置排氢口，而所述所述排氢口安装有防爆排氢泵。
进一步，所述循环风管外端设循环风道，而所述循环风道与燃料电池试验舱连通。
进一步，所述整流板和所述分流板由金属薄板制成，并良好接地以防止产生静电。
进一步，所述排气风道包括与舱体连接的舱体出风口、新风进口、以及安装在管道内的鼓风机和换热加除湿装置。
本发明提供的风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，通过设置扩张口，增大循环风流通横截面积，降低循环风流速，结合风道内整流板，以实现氢气分离，并通过风道排氢风机，将含氢量较高的空气排出，确保燃料电池环境试验舱的高安全性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的风洞式燃料电池环境舱氢气分离器的结构示意图。
附图标记说明
1、分离器入口；2、扩张口；3、整流板；4、分流板；5、引流管；6、排氢口；7、循环风管；8、循环风道；9、出风口；10、新风进口；11、鼓风机；12、换热加除湿装置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明的风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，包括分离器入口1、扩张口2、整流板3、分流板4、引流管5、排氢口6、循环风管7、以及循环风道8。
具体地，分离器入口1外端与舱体的排气风道连接；分离器入口1后段进入扩张口2，扩张口2呈喇叭状扩张，以增大空气流通面积，减小空气流动压力，降低流速，从而便于密度低于空气平均密度的氢气从空气中分离。
整流板3由若干水平设置的板件组成，整流板3安装于扩张口2后侧，用于整流空气，以消除空气中的扰流。避免氢气存在局部湍流中汇集。
引流管5和循环风管7位于分离器的后端，并位于整流板3后侧，引流管5向外朝上延伸，用于将分流板4分离的含氢空气导入至排氢口6，而排氢口安装于引流管5末端，用于将含氢空气排出，排氢口6安装防爆排氢泵。循环风管7向外朝下延伸，用于将无氢空气引入循环风道8；而循环风道8将循环风送回燃料电池试验舱内。
分流板4位于整流板3后侧，对引流管5和循环风管7进行分割，用于分离高含氢空气和无氢空气。引流管5位置在分流板4之后上方，循环风管7位于分流板4下侧，密度比空气平均密度低的氢气从分离板上方通过，普通空气从分离板下方通过。
其中，整流板3和分流板4由金属薄板制成，并良好接地以防止产生静电。
本方案中，排气风道包括与舱体连接的舱体出风口9、新风进口10、以及安装在管道内的鼓风机11和换热加除湿装置12。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，其特征在于，包括分离器入口(1)、扩张口(2)、整流板(3)、分流板(4)、引流管(5)、以及循环风管(7)；而所述分离器入口(1)外端与舱体的排气风道连接；
所述扩张口(2)设置在所述分离器入口(1)内端，所述扩张口(2)呈喇叭状扩张，所述整流板(3)由若干水平设置的板件组成，所述整流板(3)安装于所述扩张口(2)后侧，
所述分流板(4)位于所述整流板(3)后侧，对所述引流管(5)和所述循环风管(7)进行分割，所述引流管(5)向外朝上延伸，用于将所述分流板(4)分离的含氢空气向上排出，所述循环风管(7)向外朝下延伸，用于将无氢空气向下排出。
2.根据权利要求1所述的风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，其特征在于，所述引流管(5)末端设置排氢口(6)，而所述所述排氢口(6)安装有防爆排氢泵。
3.根据权利要求1所述的风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，其特征在于，所述循环风管(7)外端设循环风道(8)，而所述循环风道(8)与燃料电池试验舱连通。
4.根据权利要求1所述的风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，其特征在于，所述整流板(3)和所述分流板(4)由金属薄板制成，并良好接地以防止产生静电。
5.根据权利要求1所述的风洞式燃料电池环境舱氢气分离器，其特征在于，所述排气风道包括与舱体连接的舱体出风口(9)、新风进口(10)、以及安装在管道内的鼓风机(11)和换热加除湿装置(12)。
CN202111243580.3A 2021-10-25 2021-10-25 一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器 Active CN114199498B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111243580.3A CN114199498B (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111243580.3A CN114199498B (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114199498A true CN114199498A (zh) 2022-03-18
CN114199498B CN114199498B (zh) 2024-01-30

Family

ID=80646331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111243580.3A Active CN114199498B (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114199498B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114883604A (zh) * 2022-05-11 2022-08-09 江苏凌氢新能源科技有限公司 一种燃料电池环境试验箱用新风***

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1567635A (zh) * 2003-07-09 2005-01-19 上海神力科技有限公司 一种适合低压运行的燃料电池氢气循环利用装置
JP2006216312A (ja) * 2005-02-02 2006-08-17 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2009231073A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
CN102053003A (zh) * 2009-10-28 2011-05-11 北京航空航天大学 具有可变试验段的多功能砂尘环境模拟装置
CN105870481A (zh) * 2016-05-20 2016-08-17 安徽康诺新能源汽车技术有限公司 燃料电池汽车动力***及其氢气汽水分离装置
JP2018166052A (ja) * 2017-03-28 2018-10-25 Toto株式会社 固体酸化物形燃料電池装置
CN109411783A (zh) * 2018-10-12 2019-03-01 上海恒劲动力科技有限公司 一种燃料电池氢气回收装置
CN208655802U (zh) * 2018-06-13 2019-03-26 金华市畔星科技有限公司 一种氢燃料电池电堆内部破损泄漏的检测装置
CN111380688A (zh) * 2019-04-03 2020-07-07 襄阳达安汽车检测中心有限公司 一种集装箱式氢燃料电池发动机实验室
CN211062794U (zh) * 2019-12-26 2020-07-21 中山大洋电机股份有限公司 一种燃料电池供氢回氢引射器装置及燃料电池***
CN211530092U (zh) * 2020-01-17 2020-09-18 中山大洋电机股份有限公司 燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置及燃料电池
CN112057958A (zh) * 2020-08-17 2020-12-11 西安交通大学 一种气水分离组件、燃料电池氢气循环***及应用
CN213782051U (zh) * 2021-01-04 2021-07-23 英飞腾(上海)氢能源发展有限公司 一种燃料电池氢气循环***以及燃料电池
CN214203749U (zh) * 2020-12-30 2021-09-14 畔星科技(浙江)有限公司 一种高效氢燃料电池氢循环***的氢气和水分离装置
CN214378517U (zh) * 2021-08-23 2021-10-08 河南豫氢动力有限公司 一种燃料电池测试台外接氢循环装置

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1567635A (zh) * 2003-07-09 2005-01-19 上海神力科技有限公司 一种适合低压运行的燃料电池氢气循环利用装置
JP2006216312A (ja) * 2005-02-02 2006-08-17 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2009231073A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
CN102053003A (zh) * 2009-10-28 2011-05-11 北京航空航天大学 具有可变试验段的多功能砂尘环境模拟装置
CN105870481A (zh) * 2016-05-20 2016-08-17 安徽康诺新能源汽车技术有限公司 燃料电池汽车动力***及其氢气汽水分离装置
JP2018166052A (ja) * 2017-03-28 2018-10-25 Toto株式会社 固体酸化物形燃料電池装置
CN208655802U (zh) * 2018-06-13 2019-03-26 金华市畔星科技有限公司 一种氢燃料电池电堆内部破损泄漏的检测装置
CN109411783A (zh) * 2018-10-12 2019-03-01 上海恒劲动力科技有限公司 一种燃料电池氢气回收装置
CN111380688A (zh) * 2019-04-03 2020-07-07 襄阳达安汽车检测中心有限公司 一种集装箱式氢燃料电池发动机实验室
CN211062794U (zh) * 2019-12-26 2020-07-21 中山大洋电机股份有限公司 一种燃料电池供氢回氢引射器装置及燃料电池***
CN211530092U (zh) * 2020-01-17 2020-09-18 中山大洋电机股份有限公司 燃料电池尾排氢气浓度检测及混合稀释装置及燃料电池
CN112057958A (zh) * 2020-08-17 2020-12-11 西安交通大学 一种气水分离组件、燃料电池氢气循环***及应用
CN214203749U (zh) * 2020-12-30 2021-09-14 畔星科技(浙江)有限公司 一种高效氢燃料电池氢循环***的氢气和水分离装置
CN213782051U (zh) * 2021-01-04 2021-07-23 英飞腾(上海)氢能源发展有限公司 一种燃料电池氢气循环***以及燃料电池
CN214378517U (zh) * 2021-08-23 2021-10-08 河南豫氢动力有限公司 一种燃料电池测试台外接氢循环装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUANGZAI NONG: "Energy analysis on the water cycle consisting of photo catalyzing water splitting and hydrogen reacting with oxygen in a hydrogen fuel cell", CHEMICAL PHYSICS LETTERS, pages 100033 *
刘煜;方明;: "质子交换膜燃料电池氢气循环过程的稳态模拟与分析", 东方电气评论, no. 04 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114883604A (zh) * 2022-05-11 2022-08-09 江苏凌氢新能源科技有限公司 一种燃料电池环境试验箱用新风***

Also Published As

Publication number Publication date
CN114199498B (zh) 2024-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102569468B (zh) 具有散热功能的太阳能模块及其边框
CN210164520U (zh) 一种农用车***排气冷却循环装置
CN114199498A (zh) 一种风洞式燃料电池环境舱氢气分离器
CN101145727A (zh) 中、高压大功率柜式变频器的散热装置
CN106593952A (zh) 轴流风叶及具有其的风机、空调室外机
CN212659595U (zh) 一种储能***风道装置
CN210660275U (zh) 一种增程器发动机试验室排气***
CN113217427A (zh) 一种无油空气悬浮鼓风设备
CN106132180B (zh) 一种充电桩散热风道结构
CN114046956B (zh) 一种风洞式燃料电池环境舱和微流道布风***
CN108626148B (zh) 风机及屋顶机
CN110001353B (zh) 一种光伏车辆的空调排风冷量回收***及回收方法
CN205595427U (zh) 一种纯电动公路客车电池引风装置
CN210686365U (zh) 一种消音型隧道风机
CN110878730A (zh) 一种极限厢长的进气引气道结构
CN112556002A (zh) 换热器固定架、天井式室内机、空调器
CN2549239Y (zh) 大客车通风换气风机
CN211202162U (zh) 一种极限厢长的进气引气道结构
CN111615300A (zh) 一种室外机电设备的辅助散热壳体
CN214824246U (zh) 一种全密封高风压蒸发箱
CN111457510B (zh) 一种降温风机上的加湿装置
CN218669754U (zh) 一种硼扩专用隔膜泵
CN220121477U (zh) 与热泵主机配套的降噪箱
CN215244847U (zh) 一种高寒动车的新型风口
CN213016420U (zh) 一种隧道用通风***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant