【技術實現步驟摘要】
本技術涉及燃料電池，尤其涉及一種燃料電池的氫氣供應系統。
技術介紹
1、燃料電池是一種將氫氣和空氣中的氧氣在催化劑的作用下通過電化學反應產生電能的裝置；燃料電池工作時，需要有空氣供應系統、氫氣供應系統、熱管理系統、電堆系統、電氣系統等輔助子系統參與，其中氫氣供應系統是對燃料電池電堆供應反應所需的氫氣，并滿足燃料電池不同功率下的氫氣流量、壓力、溫度和純度要求，同時將部分氫氣循環以提高氫氣利用率以及減少氮氣、水積累。
2、現有氫氣供應系統在控制氫氣進入電堆壓力及氫氣循環方面有著較大問題，如燃料電池系統在低工況下氫氣循環流量不易控制，比較成熟的方案有采用氫氣循環泵將電堆陽極出口未完全反應的氫氣引回電堆，以提高氫氣的利用率，該方案對燃料電池系統來說存在寄生功率和噪音，對系統凈功率輸出和穩定性存在一定影響；以及，氫氣循環泵運行時長，氫氣循環泵運行需潤滑油作用，如果長時間運行有油液污染氫氣的風險。再有就是采用氫氣引射器，布置于調壓比例閥后端，將電堆陽極出口未完全反應的氫氣引回電堆，以提高氫氣的利用率，該方案在燃料電池低功率區間，氫氣引射器幾乎不工作，沒有任何氫氣循環效果，影響燃料電池系統正常工作。
技術實現思路
1、本技術要解決的技術問題是為了克服現有技術中在不同工況下，氫氣供應系統控制氫氣進入電堆壓力及氫氣循環效果不佳的缺陷，提供一種燃料電池的氫氣供應系統。
2、本技術是通過下述技術方案來解決上述技術問題：
3、一種燃料電池的氫氣供應系統，所述燃料電池包括
4、所述氫氣供應系統包括加壓支路和非加壓支路，所述加壓支路和所述非加壓支路并聯連接，均用于連通所述氫氣出口和所述氫氣入口；
5、還包括
6、設置于所述加壓支路的氫氣循環泵，
7、設置于所述非加壓支路的引射器，
8、和第一壓力傳感器，設置于所述加壓支路和所述非加壓支路的上游連接至所述氫氣出口之間的匯流管路上，用于檢測所述氫氣出口的壓力；
9、當所述氫氣出口的壓力小于預定壓力值時，所述氫氣循環泵啟動，將所述氫氣出口處的氫氣引回所述燃料電池；
10、當所述氫氣出口的壓力不小于預定壓力值時，所述引射器啟動，將所述氫氣出口處的氫氣引回所述燃料電池。
11、在本方案中，氫氣供應系統在不同工況下，均能夠將燃料電池中未反應完的氫氣回流至燃料電池中，在低工況下燃料電池中未反應完的氫氣采用氫氣循環泵驅動，高工況下未反應完的氫采用引射器引回燃料電池，從而能夠提高氫氣回流的效率，還能夠降低系統寄生功率和噪音，以及降低氫氣循環泵潤滑油污染氫氣的概率。
12、較佳地，所述氫氣供應系統還包括分水器模塊，所述分水器模塊設置于所述第一壓力傳感器與所述氫氣出口之間。
13、在本方案中，通過分水器模塊能夠對氫氣出口排出的混合氣中的氮氣和水進行分離，從而提升回流的氫氣的純度。將分水器模塊設置于第一壓力傳感器和氫氣出口之間，能夠提升第一壓力傳感器對循環氫氣的壓力值的檢測精度，從而提升后續選擇加壓支路和非加壓支路的準確性。
14、較佳地，所述分水器模塊包括分水器本體、排氮電磁閥和排水電磁閥，
15、所述分水器本體連接于所述第一壓力傳感器與所述氫氣出口之間，用于分離從所述氫氣出口排出的混合氣體中的氮氣和水；
16、所述排氮電磁閥設置于所述分水器本體的上端，用于將從混合氣體中分離出的氮氣排出所述分水器本體；
17、所述排水電磁閥連接于所述分水器本體的下端，用于將從混合氣體中分離出的水排出所述分水器本體。
18、在本方案中，排氮電磁閥能夠將分離出的氮氣排出，從而提升系統運行過程中氫氣純度。排水電磁閥能夠將分離出的水排出氫氣供應系統，防止水淹并提升循環氫氣的濃度。
19、較佳地，所述分水器模塊還包括水位傳感器，所述水位傳感器與所述分水器本體連接，用于檢測所述分水器本體內的水位。
20、在本方案中，通過水位傳感器能夠檢測分水器本體內的水位，從而能夠及時將分水器本體的水通過排水電磁閥排出。
21、較佳地，連接于所述排氮電磁閥和所述排水電磁閥的出口端的管路匯合后與外界大氣連通。
22、在本方案中，通過采用以上的布置，能夠將分離出的氮氣和水排出至大氣中。
23、較佳地，所述加壓支路還設置了第一單向閥，所述第一單向閥連接于所述氫氣循環泵的下游。
24、在本方案中，通過設置第一單向閥，能夠在非加壓支路工作時，出現氫倒流，提升氫氣回流的可靠性。
25、較佳地，所述非加壓支路還設置了第二單向閥，所述第二單向閥連接于所述引射器的上游。
26、在本方案中，通過設置第二單向閥，能夠在加壓支路工作時，出現氫倒流，提升氫氣回流的可靠性。
27、較佳地，所述氫氣供應系統還包括供應支路，所述供應支路的末端與所述氫氣入口連通；所述引射器還設有與所述供應支路連接的接口。
28、在本方案中，引射器能夠將氫氣源中的氫氣供應至氫氣入口，還能夠作為氫氣回流的部件，將氫氣出口回流的氫氣供應至氫氣入口。
29、較佳地，所述供應支路還包括順次設置的氫氣過濾器、第二壓力傳感器、進氣電磁閥和調壓比例閥，且設置于所述引射器的上游側。
30、在本方案中，氫氣過濾器能夠過濾進氣顆粒物，第二壓力傳感器能夠測量進入氫氣供應系統的氫氣壓力，進氣電磁閥能夠控制氫氣進入氫氣供應系統的通斷，調壓比例閥能夠負責氫氣供應系統進氫流量，進一步影響燃料電池的氫氣入口壓力。
31、較佳地，所述供應支路還包括第三壓力傳感器和安全閥，所述第三壓力傳感器設置于所述引射器的下游側和所述氫氣入口之間的管路；所述安全閥的一端連接至所述引射器的下游側和所述第三壓力傳感器之間的管路，另一端與外界大氣連通。
32、在本方案中，第二壓力傳感器能夠檢測進入燃料電池中的氫氣壓力；在當進氫壓力大于規定最大壓力值時，安全閥能夠打開，將高壓氫氣排出大氣中，以免電池零部件受損。
33、較佳地，所述氫氣供應系統還包括分水器模塊，所述分水器模塊包括分水器本體、排氮電磁閥和排水電磁閥，所述安全閥的一端連接至所述加壓支路和所述非加壓支路的下游與所述第三壓力傳感器之間，所述安全閥的另一端與所述排氮電磁閥和所述排水電磁閥通過共同的通道與外界連通。
34、在本方案中，安全閥連接至加壓支路和非加壓支路的下游與第三壓力傳感器之間，能夠對回流的氫氣也進行檢測，進一步提升對電池的保護。
35、本技術的積極進步效果在于：氫氣供應系統在不同工況下，均能夠將燃料電池中未反應完的氫氣回流至燃料電池中，在低工況下燃料電池中未反應完的氫氣采用氫氣循環泵驅動，高工況下未反應完的氫采用引射器引回燃料電池，從而能夠提高氫氣回流的效率，還能夠降低系統寄生功率和噪音，以及降低氫氣循環泵潤滑油污染氫氣的概率。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種燃料電池的氫氣供應系統，所述燃料電池包括氫氣入口和氫氣出口，其特征在于，所述氫氣供應系統包括加壓支路和非加壓支路，所述加壓支路和所述非加壓支路并聯連接，均用于連通所述氫氣出口和所述氫氣入口；
2.如權利要求1所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述氫氣供應系統還包括分水器模塊，所述分水器模塊設置于所述第一壓力傳感器與所述氫氣出口之間。
3.如權利要求2所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述分水器模塊包括分水器本體、排氮電磁閥和排水電磁閥；
4.如權利要求3所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述分水器模塊還包括水位傳感器，所述水位傳感器與所述分水器本體連接，用于檢測所述分水器本體內的水位。
5.如權利要求3所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，連接于所述排氮電磁閥和所述排水電磁閥的出口端的管路匯合后與外界大氣連通。
6.如權利要求1所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述加壓支路還設置了第一單向閥，所述第一單向閥連接于所述氫氣循環泵的下游。
7.如權利要求1所述的燃料電池
8.如權利要求1所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述氫氣供應系統還包括供應支路，所述供應支路的末端與所述氫氣入口連通；所述引射器還設有與所述供應支路連接的接口。
9.如權利要求8所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述供應支路還包括順次設置的氫氣過濾器、第二壓力傳感器、進氣電磁閥和調壓比例閥且設置于所述引射器的上游側。
10.如權利要求8所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述供應支路還包括第三壓力傳感器和安全閥，所述第三壓力傳感器設置于所述引射器的下游側和所述氫氣入口之間的管路；所述安全閥的一端連接至所述引射器的下游側和所述第三壓力傳感器之間的管路，另一端與外界大氣連通。
...【技術特征摘要】
1.一種燃料電池的氫氣供應系統，所述燃料電池包括氫氣入口和氫氣出口，其特征在于，所述氫氣供應系統包括加壓支路和非加壓支路，所述加壓支路和所述非加壓支路并聯連接，均用于連通所述氫氣出口和所述氫氣入口；
2.如權利要求1所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述氫氣供應系統還包括分水器模塊，所述分水器模塊設置于所述第一壓力傳感器與所述氫氣出口之間。
3.如權利要求2所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述分水器模塊包括分水器本體、排氮電磁閥和排水電磁閥；
4.如權利要求3所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，所述分水器模塊還包括水位傳感器，所述水位傳感器與所述分水器本體連接，用于檢測所述分水器本體內的水位。
5.如權利要求3所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特征在于，連接于所述排氮電磁閥和所述排水電磁閥的出口端的管路匯合后與外界大氣連通。
6.如權利要求1所述的燃料電池的氫氣供應系統，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳文清，楊敏，陳偉，陳新，吳建波，
申請(專利權)人：上海電氣集團股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。