一种燃料电池气液分离系统的制作方法

本技术涉及气液分离器，具体涉及一种燃料电池气液分离系统。

背景技术：

1、氢燃料作为能源最大的优势就是无污染、效率高、可循环利用，从而成为未来的新能源发展方向，同时也是燃料电池汽车主要能源发展方向之一。

2、氢燃料电池反应会排出大量的水，同时还有未反应的氢气及不能反应的氮气。要经过气液分离器将水和氮气排出，同时将氢气循环利用提高氢气利用率。故要精确控制气液分离器的液位，从而控制排水、排氮的时间和周期，避免将氢气排出造成氢气的浪费。

3、燃料电池正常工作时，排出大量的水、未反应的氢气及不能反应的氮气。通过气液分离器将水和氮气排出，将氢气分离出循环利用。液体则聚集在气液分离器的底部，气体则绕过挡板聚集在气液分离器的上部。当气液分离器中水的液位较高时会造成气液分离效果不好，甚至造成气液分离器内部压力过大而损坏相关零件。当气液分离器中液位较低时，则排水口无法形成液封，导致氢气排出，造成氢气的浪费，并且存在安全隐患。

4、公开号为cn112928310a的中国专利文献,提供了一种燃料电池气液分离系统排水阀的控制方法，通过气压传感器检测气体压降速率来监控氢气泄露情况，从而确定是否关闭排水阀。同时在气液分离器中还设置水位传感器，当水位高于液位传感器时，开启排水阀。由于气体的压力受流速、温度等因素影响较大，通过气压传感器检测气体压降的方法来监控氢气是否泄漏并不精确。该方案的液位传感器只能检测高液位，并不能时时监控液位。该方案同时用到气压传感器、液位传感器，传感器较多，检测参数偏多，检测结果准确性偏差。

5、公开号为cn212283209u的中国专利文献,提供了一种氢燃料电池用气液分离器，也是采用浮子高度控制排水阀打开，具体为当浮子达到指定高度时，导杆的内部干簧管导通，氢燃料电池控制器识别由干簧管导通的信号后，控制排水阀打开。该方案只能监测高液位，不能监测低液位。

技术实现思路

1、为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，提一种能够实时精确测量气液分离器中的液位，从而精确控制排水、排氮的时间和周期，提高氢气利用率的气液分离系统。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃料电池气液分离系统，包括：

3、气液分离器；

4、液位监测件，漂浮于气液分离器内的液面；

5、滑动变阻单元，包括设于所述气液分离器内的电阻件、设于所述电阻件上且沿所述电阻件的径向滑动的滑片；所述电阻件的径向与所述液面的变化方向一致；所述滑片与所述液位监测件连接，且所述滑片随所述液位监测件的高度变化改变在所述电阻件上的位置，进而改变所述滑动变阻单元的阻值；

6、控制器，与所述滑动变阻单元连接，根据所述滑动变阻单元的阻值判断所述气液分离器内的液位。

7、作为本实用新型的一种优选方式，所述液位监测件通过硬质的导杆与所述滑片连接。

8、作为本实用新型的一种优选方式，所述气液分离器还包括进料口，所述进料口与所述气液分离器的内部导通。

9、作为本实用新型的一种优选方式，所述气液分离器还包括设于所述气液分离器上部的氢气出口，所述氢气出口与所述气液分离器的内部导通。

10、作为本实用新型的一种优选方式，所述气液分离器还包括设于所述气液分离器上部的排氮出口，所述排氮出口与所述气液分离器的内部导通；所述排氮出口设有排氮阀，所述排氮阀与所述控制器连接，所述控制器根据液位控制所述排氮阀的开闭。

11、作为本实用新型的一种优选方式，所述气液分离器还包括设于所述气液分离器下部的排水出口，所述排水出口与所述气液分离器的内部导通；所述排水出口设有排水阀，所述排水阀与所述控制器连接，所述控制器根据液位控制所述排水阀的开闭。

12、作为本实用新型的一种优选方式，所述气液分离器的内部设有隔板。

13、作为本实用新型的一种优选方式，所述隔板设有至少一个。

14、作为本实用新型的一种优选方式，所述隔板阵列于所述气液分离器的内壁。

15、作为本实用新型的一种优选方式，所述液位监测件为浮子。

16、本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

17、本实用新型所述的一种燃料电池气液分离系统，通过液位监测件、滑动变阻单元与控制器可实时精确读取气液分离器中水的液位，从而便于根据实时液位精确控制排水、排氮的时间和周期，降低了排水排氮瞬间氢气路压力波动，有效保护燃料电池发动机工作压力稳定性。

技术特征：

1.一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，所述液位监测件通过硬质的导杆与所述滑片连接。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，所述气液分离器还包括进料口，所述进料口与所述气液分离器的内部导通。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，所述气液分离器还包括设于所述气液分离器上部的氢气出口，所述氢气出口与所述气液分离器的内部导通。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，所述气液分离器还包括设于所述气液分离器上部的排氮出口，所述排氮出口与所述气液分离器的内部导通；所述排氮出口设有排氮阀，所述排氮阀与所述控制器连接，所述控制器根据液位控制所述排氮阀的开闭。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，所述气液分离器还包括设于所述气液分离器下部的排水出口，所述排水出口与所述气液分离器的内部导通；所述排水出口设有排水阀，所述排水阀与所述控制器连接，所述控制器根据液位控制所述排水阀的开闭。

7.根据权利要求1所述的一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，所述气液分离器的内部设有隔板。

8.根据权利要求7所述的一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，所述隔板设有至少一个。

9.根据权利要求8所述的一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，所述隔板阵列于所述气液分离器的内壁。

10.根据权利要求1所述的一种燃料电池气液分离系统，其特征在于，所述液位监测件为浮子。

技术总结
本技术公开了一种燃料电池气液分离系统，包括：气液分离器；液位监测件，漂浮于气液分离器内的液面；滑动变阻单元，包括设于气液分离器内的电阻件、设于电阻件上且沿电阻件的径向滑动的滑片；电阻件的径向与液面的变化方向一致；滑片与液位监测件连接，且滑片随液位监测件的高度变化改变在电阻件上的位置，进而改变滑动变阻单元的阻值；控制器，与滑动变阻单元连接，根据滑动变阻单元的阻值判断气液分离器内的液位。本技术可实时精确读取气液分离器中水的液位，从而根据实时液位精确控制排水、排氮的时间和周期，降低了排水排氮瞬间氢气路压力波动，有效保护燃料电池发动机工作压力稳定性。

技术研发人员：陆宝发,王聪康,王栋炳,崔洪坡
受保护的技术使用者：苏州弗尔赛能源科技股份有限公司
技术研发日：20221021
技术公布日：2024/1/11