燃料电池的尾气处理方法和系统的制作方法_2

文档序号:9566111阅读:来源:国知局
[0042] 图4是根据本发明实施例的另一种可选的燃料电池的尾气处理方法的流程示意 图。
【具体实施方式】
[0043] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的 附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范 围。
[0044] 需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、"第 二"等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解运样使用 的数据在适当情况下可W互换,W便运里描述的本发明的实施例能够W除了在运里图示或 描述的那些W外的顺序实施。此外,术语"包括"和"具有"W及他们的任何变形,意图在于 覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限 于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于运些过程、方法、产 品或设备固有的其它步骤或单元。
[0045]图1是根据本发明实施例的一种燃料电池的尾气处理系统,如图1所示,该系统包 括燃料电池10、风扇11W及分别与该燃料电池10和该风扇11连接的控制器12,其中,
[0046] 该燃料电池10,用于消耗输入的燃料气并排出尾气。
[0047] 需要说明的是,本发明实施例中的尾气可W是阳极尾气,该阳极尾气含有氨气、水 蒸气和极少量的杂质气体,且氨气浓度一般处于爆炸范围内(4. 0%~75. 6%体积浓度), 因此需要稀释该阳极尾气,避免安全隐患,而阴极气体W空气为主,在本发明实施例中,也 可W将阴极尾气引入阳极尾气中混合后进行稀释,W提高稀释的效果。
[0048] 该控制器12,用于获取该尾气的第一流量,根据该第一流量得到稀释该尾气所需 的第一风量,并根据该第一风量按照预设策略生成控制信号。
[0049] 可选地,该控制器12获取输入该燃料电池10的燃料气的第二流量W及该燃料电 池10消耗的燃料气的第=流量,并通过W下公式计算得到该尾气的第一流量:
[0050] Qwt=Q 其中,Qeut为该第一流量,Q1。为该第二流量,Qr为该第^流量且该Qr =1. 05*10-8袖*1,n为该燃料电池10的节电池个数,I为该燃料电池10的工作电流。
[0051] 可选地,该控制器12通过W下公式计算得到稀释该尾气所需的第一风量:
[0053] 其中,W为稀释该尾气所需的第一风量,k为预设安全系数,Q。。,为该第一流量,a% 为该尾气所需的稀释浓度。
[0054] 该风扇11,用于根据该控制信号产生吹向该尾气的风力。 阳化5] 其中,该风扇为该燃料电池对应的散热风扇,该尾气可W通过该燃料电池的排气 管引至该风扇吹风处(如出风口或进风口),从而通过风扇的风力对尾气进行稀释。
[0056] 采用上述燃料电池的尾气处理系统,通过风扇对尾气进行稀释,避免了在系统中 增加额外的尾气处理装置,从而解决了尾气处理成本高、实现复杂的技术问题。
[0057] 需要说明的是,本发明实施例提供的燃料电池的尾气处理系统可W是带散热子系 统的常规水冷燃料电池系统,也可W是常规风冷系统,本发明对此不作限定,如图2所示, 提供一种燃料电池的尾气处理系统,包括控制器、用于提供燃料的燃料供给单元和用于提 供氧化气的空气供给单元、燃料电池堆W及散热风扇,控制器分别与燃料供给单元和空气 供给单元连接,用于控制燃料供给单元和空气供给单元的供给量,燃料供给单元和空气供 给单元分别将燃料和氧化气输入燃料电池堆,燃料电池堆进行反应后,排出阳极尾气和阴 极尾气,该控制器与散热风扇相连,并由控制器控制散热风扇产生风力对该阳极尾气进行 稀释。
[005引可选地,该控制器12获取该燃料电池10散热所需的第二风量,在确定该第一风量 小于或者等于该第二风量时,生成该控制信号,该风扇11根据该控制信号按照该第二风量 产生吹向该尾气的风力。
[0059] 其中,当稀释所需的风量小于或者等于散热所需的风量时,则W散热所需的风量 稀释该尾气,运样,在保证燃料电池散热的同时也能够实现稀释尾气的目的。
[0060] 可选地,该控制器12在确定该第一风量大于该第二风量且该第一风量小于或者 等于该风扇11的最大工作风量时,确定该燃料电池10的溫度是否小于预设溫度,在该燃料 电池10的溫度大于或者等于该预设溫度时,该控制器12生成该控制信号,该风扇11根据 该控制信号按照该第一风量产生吹向该尾气的风力。
[OOW] 可选地,该系统还包括:冷却剂循环累;该控制器12在该燃料电池10的溫度小于 该预设溫度时,停止该冷却剂循环累,并生成该控制信号,该风扇11根据该控制信号按照 该第一风量产生吹向该尾气的风力。
[0062]其中,该冷却剂循环累与燃料电池连接,用于使冷却剂循环流动,W降低燃料电池 的溫度,当稀释所需的风量大于散热所需的风量时,进一步判断燃料电池的当前溫度是否 小于预设溫度,当燃料电池的当前溫度大于或者等于预设溫度时,生成该控制信号,该风扇 根据该控制信号按照该第一风量产生吹向该尾气的风力;当燃料电池的当前溫度小于预设 溫度时,停止该冷却剂循环累,并生成该控制信号,该风扇根据该控制信号按照稀释所需的 风量产生吹向该尾气的风力,运样,当燃料电池的当前溫度小于预设溫度时,停止该冷却剂 循环累,从而防止在稀释尾气的过程中,由于风扇稀释尾气的风量大于散热的风量,造成燃 料电池的溫度过低,影响燃料电池的使用。
[0063]可选地,在确定该第一风量大于该风扇的最大工作风量时,降低该燃料电池的供 给过量比或者增大该燃料电池的输出电能,该控制器生成控制信号,该风扇根据该控制信 号按照该最大工作风量产生吹向该尾气的风力。
[0064]其中,该供给过量比为该燃料气实际的输入量与该燃料气实际的反应量之比。 阳0化]在本实施中,当稀释所需的风量大于该风扇的最大工作风量时,降低该燃料电池 的供给过量比或者增大该燃料电池的输出电能,从而增大燃料消耗,降低燃料尾气的排放, 并控制该风扇按照该最大工作风量产生吹向该尾气的风力,防止由于尾气排放过多,而造 成无法完全稀释尾气的现象。
[0066]根据本发明实施例,提供了一种燃料电池的尾气处理方法实施例,需要说明的是, 在附图的流程图示出的步骤可W在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并 且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可WW不同于此处的顺序执行所 示出或描述的步骤。
[0067]图3是根据本发明实施例的一种燃料电池的尾气处理方法,如图3所示,应用于一 种控制器,该方法包括如下步骤:
[0068]步骤S302,获取燃料电池排出的尾气的第一流量。
[0069]需要说明的是,本发明实施例中的尾气可W是阳极尾气,该阳极尾气含有氨气、水 蒸气和极少量的杂质气体,且氨气浓度一般处于爆炸范围内(4. 0%~75. 6%体积浓度), 因此需要稀释该阳极尾气,避免安全隐患,而阴极气体W空气为主,在本发明实施例中,也 可W将阴极尾气引入阳极尾气中混合后进行稀释,W提高稀释的效果。
[0070] 可选地,获取输入该燃料电池的燃料气的第二流量W及该燃料电池消耗的燃料气 的第=流量,并通过W下公式计算得到该尾气的第一流量: 阳0川Qwt=Q 其中,Qeut为该第一流量,Q1。为该第二流量,Qr为该第^流量且该Q
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