專(zhuān)利名稱(chēng)：容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣體壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及燃料電池，具體地說(shuō)是一種容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣體壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，適用于燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)所用的燃料電池是按電化學(xué)原理將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它工作時(shí)，必須不斷地向電池內(nèi)部送入燃料與氧化劑(如氫氣和氧氣)；與此同時(shí)，它還要排出等摩爾的反應(yīng)產(chǎn)物，如氫氧燃料電池中所生成的水。目前絕大多數(shù)的燃料電池組是按壓濾機(jī)方式設(shè)計(jì)和組裝的。為防止氧化劑與燃料氣互竄，又要防止反應(yīng)劑外漏，其氧化劑與燃料氣室的周邊和共用管道均需密封。一般燃料電池需在一定的壓力范圍內(nèi)工作，并且應(yīng)減少電池工作壓差，具體采取的措施為電池工作壓力分別采取獨(dú)自控制、壓差控制采取跟動(dòng)方式。當(dāng)以其中一個(gè)壓力改變時(shí)，另一個(gè)壓力由于控制計(jì)算及時(shí)間差問(wèn)題，尤其是變載時(shí)燃料排氣時(shí)，跟本不可能完全一致，甚至造成氫氧壓差反壓，這樣容易使電解質(zhì)在頻繁的交變應(yīng)力下?lián)p壞，嚴(yán)重影響燃料電池的正常使用及壽命。目前除了在控制上優(yōu)化減少這種壓差波動(dòng)外，還沒(méi)有人采用合適的機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣體壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可達(dá)精確改變氫氣、空氣(氧氣)壓力的容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣體壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是由氣缸、第一活塞、第二活塞及固定連桿組成氣缸結(jié)構(gòu)，其中所述氣缸為一整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部裝有第一活塞、第二活塞，兩個(gè)活塞之間由固定連桿連接為一連體式活塞組，第一活塞、第二活塞之間設(shè)有與大氣相通的孔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型更具有如下有益效果1.采用本實(shí)用新型，可實(shí)現(xiàn)精確并地改變氫氣、空氣(氧氣)的壓力。
2.采用本實(shí)用新型，可以避免氫氧壓差反壓，及電解質(zhì)在頻繁的交變應(yīng)力下?lián)p壞，保證了燃料電池的正常使用及壽命。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣體壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)，即提供一種容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣體壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。如圖1所示，由氣缸1、第一活塞2、第二活塞6及固定連桿3組成氣缸結(jié)構(gòu)，其中所述氣缸1為一整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部裝有第一活塞2、第二活塞6，兩個(gè)活塞之間由固定連桿3連接為一連體式活塞組，第一活塞2、第二活塞6之間設(shè)有與大氣相通的孔4，第一活塞2一側(cè)接燃料(氫氣)，第二活塞6一側(cè)接氧化劑(空氣)。該裝置為一整體式氣缸結(jié)構(gòu)，兩活塞對(duì)中性良好，增加了裝置的可靠性。
本實(shí)用新型工作原理是參見(jiàn)圖2，當(dāng)電池系統(tǒng)燃料(氫氣)壓力高于氧化劑(空氣)或壓差比規(guī)定值增大時(shí)，燃料(氫氣)體積膨脹，推動(dòng)活塞組向氧化劑(空氣)側(cè)移動(dòng)，氧化劑(空氣)側(cè)體積壓縮，從而達(dá)到壓力平衡。反之，如圖3，如果當(dāng)電池系統(tǒng)燃料(氫氣)側(cè)壓力低于氧化劑(空氣)或壓差比規(guī)定值反向增大時(shí)，氧化劑(空氣)體積膨脹，推動(dòng)活塞組向燃料(氫氣)側(cè)移動(dòng)，燃料(氫氣)體積壓縮，也會(huì)達(dá)到壓力平衡。
該裝置燃料(氫氣)與氧化劑(空氣)中間與大氣相通，一旦燃料(氫氣)泄漏，會(huì)被大氣稀釋?zhuān)粫?huì)竄入氧化劑(空氣)腔，從而增加了燃料電池系統(tǒng)的安全可靠性。
本實(shí)用新型所述燃料亦可為甲醇重整氣或天然氣重整氣，氧化劑可采用氧氣。
權(quán)利要求1.一種容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣體壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于由氣缸(1)、第一活塞(2)、第二活塞(6)及固定連桿(3)組成氣缸結(jié)構(gòu)，其中所述氣缸(1)為一整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部裝有第一活塞(2)、第二活塞(6)，兩個(gè)活塞之間由固定連桿(3)連接為一連體式活塞組，第一活塞(2)、第二活塞(6)之間設(shè)有與大氣相通的孔(4)。
2.按照權(quán)利要求1所述容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣體壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于活塞組一側(cè)接燃料，一側(cè)接氧化劑。
專(zhuān)利摘要一種容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣體壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，由氣缸、第一活塞、第二活塞及固定連桿組成氣缸結(jié)構(gòu)，其中所述氣缸為一整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部裝有第一活塞、第二活塞，兩個(gè)活塞之間由固定連桿連接為一連體式活塞組，第一活塞、第二活塞之間設(shè)有與大氣相通的孔。采用本實(shí)用新型，可實(shí)現(xiàn)精確并地改變氫氣、空氣(氧氣)的壓力，可以避免氫氧壓差反壓，及電解質(zhì)在頻繁的交變應(yīng)力下?lián)p壞，保證了燃料電池的正常使用及壽命。
文檔編號(hào)H01M8/04GK2729919SQ20042010846
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者王偉國(guó), 李相一, 劉景開(kāi), 錢(qián)翠蓮, 明平文, 衣寶廉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所