專利名稱：容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動機(jī)氣體壓差自動調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及燃料電池，具體地說是一種容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動機(jī)氣體壓差自動調(diào)節(jié)裝置，適用于燃料電池發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，燃料電池發(fā)動機(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，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，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自控制、壓差控制采取跟動方式。當(dāng)以其中一個壓力改變時，另一個壓力由于控制計算及時間差問題，尤其是變載時燃料排氣時，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外，還沒有人采用合適的機(jī)械方式實現(xiàn)發(fā)動機(jī)氣體壓差自動調(diào)節(jié)。
實用新型內(nèi)容本實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)動機(jī)氣體壓差自動調(diào)節(jié)裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(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，本實用新型更具有如下有益效果1.采用本實用新型，可實現(xiàn)精確并地改變氫氣、空氣(氧氣)的壓力。
2.采用本實用新型，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為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型另一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本實用新型采用機(jī)械方式實現(xiàn)發(fā)動機(jī)氣體壓差自動調(diào)節(jié)，即提供一種容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動機(jī)氣體壓差自動調(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)，兩活塞對中性良好，增加了裝置的可靠性。
本實用新型工作原理是參見圖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，燃料(氫氣)體積膨脹，推動活塞組向氧化劑(空氣)側(cè)移動，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，氧化劑(空氣)體積膨脹，推動活塞組向燃料(氫氣)側(cè)移動，燃料(氫氣)體積壓縮，也會達(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，會被大氣稀釋，不會竄入氧化劑(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)動機(jī)氣體壓差自動調(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)動機(jī)氣體壓差自動調(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。
專利摘要一種容積轉(zhuǎn)移式燃料電池發(fā)動機(jī)氣體壓差自動調(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。采用本實用新型，可實現(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H01M8/04GK2729919SQ20042010846
公開日2005年9月28日 申請日期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, 李相一, 劉景開, 錢翠蓮, 明平文, 衣寶廉 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所