专利名称：一种燃料电池发动机用容积转移式气体压差自动调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃料电池发动机，具体地说是一种燃料电池发动机用容积转移式气体压差自动调节装置。
背景技术：
在现有技术中，燃料电池发动机所用的燃料电池是按电化学原理将化学能转化为电能，它工作时，必须不断地向电池内部送入燃料与氧化剂(如氢气和氧气)；与此同时，它还要排出等摩尔的反应产物，如氢氧燃料电池中所生成的水。目前绝大多数的燃料电池组是按压滤机方式设计和组装的。为防止氧化剂与燃料气互窜，又要防止反应剂外漏，其氧化剂与燃料气室的周边和共用管道均需密封。一般燃料电池需在一定的压力范围内工作，并且应减少电池工作压差，具体采取的措施为电池工作压力分别采取独自控制、压差控制采取跟动方式。当以其中一个压力改变时，另一个压力由于控制计算及时间差问题，尤其是变载时燃料排气时，跟本不可能完全一致，甚至造成氢氧压差反压，这样容易使电解质在频繁的交变应力下损坏，严重影响燃料电池的正常使用及寿命。目前除了在控制上优化减少这种压差波动外，还没有人采用合适的机械方式实现发动机气体压差自动调节。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可达精确改变氢气、空气(氧气)压力的燃料电池发动机用容积转移式气体压差自动调节装置。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是由第一缓冲罐、第二缓冲罐及带有止回阀的三通组成，其中第一缓冲罐、第二缓冲罐内分别装有分隔装置，两个缓冲罐之间用三通连接；所述分隔装置为第一缓冲罐、第二缓冲罐内安装第一胶囊、第二胶囊胶囊的胶囊式结构，所述胶囊一端设有收口，设有收口的一端在三通一侧；所述分隔装置为第一缓冲罐、第二缓冲罐的横截面上安装隔膜的隔膜式结构；两个缓冲罐中的一个接燃料，另一个接氧化剂，三通与惰性气体相通。
与现有技术相比，本实用新型更具有如下有益效果
1.采用本实用新型，可实现精确并地改变氢气、空气(氧气)的压力。
2.采用本实用新型，可以避免氢氧压差反压，及电解质在频繁的交变应力下损坏，保证了燃料电池的正常使用及寿命。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型一个实施例结构示意图。
图3为本实用新型另一个实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型采用机械方式实现发动机气体压差自动调节，即提供一种容积转移式发动机气体压差自动调节装置。如图1所示，由第一缓冲罐1、第二缓冲罐3(本实施例内设胶囊式分隔装置)及带有止回阀6的三通5组成，第一缓冲罐1、第二缓冲罐3内分别装有第一胶囊2、第二胶囊4胶囊，两个缓冲罐之间用三通5连接，所述胶囊一端设有收口，并收口的一端在三通5一侧。使用前从带有止回阀6的三通5处预充一定压力的氮气。
本实用新型工作原理是参见图2，把预充好氮气的组合缓冲罐一侧接燃料(氢气)，另一侧接氧化剂(空气)；当电池系统燃料(氢气)压力高于氧化剂(空气)或压差比规定值增大时，如图3，燃料(氢气)体积膨胀，中间氮气被转移到氧化剂(空气)侧，氧化剂(空气)侧体积压缩，从而达到压力平衡。反之，如图4，如果当电池系统燃料(氢气)侧压力低于于氧化剂(空气)或压差比规定值反向增大时，氧化剂(空气)体积膨胀，中间氮气被转移到燃料(氢气)侧，燃料(氢气)体积压缩，也会达到压力平衡，与此同时，中间氮气也会缓冲一部分压力。
本实用新型燃料(氢气)与氧化剂(空气)采用两层隔离，并且中间预充隋性气体如氮气，从而增加了燃料电池系统的安全可靠性。
实施例2与实施例1不同之处在于所述分隔装置为分别在第一缓冲罐1、第二缓冲罐3的横截面上安装隔膜的隔膜式结构，其中隔膜采用弹性材料，如橡胶。所述燃料可采用甲醇重整气或天然气重整气，氧化剂可采用氧气。
权利要求1.一种燃料电池发动机用容积转移式气体压差自动调节装置，其特征在于由第一缓冲罐(1)、第二缓冲罐(3)及带有止回阀(6)的三通(5)组成，其中第一缓冲罐(1)、第二缓冲罐(3)内分别装有分隔装置，两个缓冲罐之间用三通(5)连接。
2.按照权利要求1所述燃料电池发动机用容积转移式气体压差自动调节装置，其特征在于所述分隔装置为第一缓冲罐(1)、第二缓冲罐(3)内安装第一胶囊(2)、第二胶囊(4)胶囊的胶囊式结构，所述胶囊一端设有收口，设有收口的一端在三通(5)一侧。
3.按照权利要求1所述燃料电池发动机用容积转移式气体压差自动调节装置，其特征在于所述分隔装置为第一缓冲罐(1)、第二缓冲罐(3)的横截面上安装隔膜的隔膜式结构。
4.按照权利要求1所述燃料电池发动机用容积转移式气体压差自动调节装置，其特征在于两个缓冲罐中的一个接燃料，另一个接氧化剂，三通(5)与惰性气体相通。
专利摘要本实用新型公开一种燃料电池发动机用容积转移式气体压差自动调节装置。它由第一缓冲罐、第二缓冲罐及带有止回阀的三通组成，其中第一缓冲罐、第二缓冲罐内分别装有分隔装置，两个缓冲罐之间用三通连接；所述分隔装置为第一缓冲罐、第二缓冲罐内安装第一胶囊、第二胶囊胶囊的胶囊式结构，所述胶囊一端设有收口，设有收口的一端在三通一侧；所述分隔装置为第一缓冲罐、第二缓冲罐的横截面上安装隔膜的隔膜式结构。采用本实用新型可实现精确并地改变氢气、空气(氧气)的压力，避免氢氧压差反压，及电解质在频繁的交变应力下损坏，保证了燃料电池的正常使用及寿命。
文档编号H01M8/04GK2729918SQ20042010846
公开日2005年9月28日 申请日期2004年10月22日 优先权日2004年10月22日
发明者钱翠莲, 李相一, 刘景开, 回晓康, 安铁军, 明平文, 衣宝廉 申请人:中国科学院大连化学物理研究所