[發明專利]燃料電池車輛的整體閥門裝置

有效

• 申請號: 201310338206.0
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103579650A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 洪昌旭
• 申請（專利權）人: 現代摩比斯株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;B60L11/18
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明涉及閥門裝置，尤其涉及一種將燃料電池車輛的氫氣的排氣和水的排出合并為一體的燃料電池車輛的整體閥門裝置。

背景技術

燃料電池車輛的主能源來源于稱作燃料電池堆(fuel?cell?stack)的發電裝置，所述燃料電池堆的原理為空氣中的氧氣與從外部供應的氫氣發生化學反應，從而產生能量。

圖1為顯示現有燃料電池車輛的氫氣供應系統10的簡要示意圖。

參照圖1，儲存在氫氣罐11中的氫氣通過氫氣供應裝置12（Fuel?Processing?System，FPS）向燃料電池堆13供應。并且，雖然在圖1中未圖示，但還設置空氣供應裝置（Air?Processing?System，APS），其供應包含在燃料電池堆13的電化學反應中作為氧化劑的氧氣的空氣。

所述氫氣供應裝置12包括高壓/低壓調壓器、氫氣供應閥門等，所述空氣供應裝置包括空氣鼓風機、加濕器等。關于氫氣供應裝置12及空氣供應裝置的結構為公知內容，因此省略具體說明。

在燃料電池堆13中，隨著堆(stack)的運轉供應到負極（空氣極/氫氣極）的空氣中的氮氣以及從負極生成的生成水通過電解質膜向正極一側移動。燃料電池堆13的構造為公知內容，因此省略具體說明。

在此，所述氮氣降低氫氣的分壓，從而使堆(stack)的性能降低，并且所述生成水阻擋流路，從而妨礙氫氣的移動，因此周期性地，通過正極（燃料極）的排出（purging）能夠確保燃料電池堆13的穩定性能。

為此，如圖1所示的現有的燃料電池車輛的氫氣供應系統10設置與燃料電池堆13連接的氫氣排氣裝置14及水排出裝置15。在氫氣排氣裝置14中，配備第一閥門16，可向外部排出氫氣，在水排出裝置15中，配備第二閥門17，可向外部排出水。另外，所述氫氣供應系統10構成得使在燃料電池堆13中未反應的氫氣不向大氣排出，而是通過鼓風機18再循環，重新流入燃料電池堆13。

然而，如上所述的現有的燃料電池車輛的氫氣供應系統10中，氫氣排氣裝置14和水排出裝置15分別配備閥門16和閥門17，因此每個氫氣供應系統10至少要配備兩個閥門。因此存在不但會增加整體系統配置費用，而且增加管道通路的復雜性，尤其還需要用于另外分別控制各閥門的控制系統的問題。

發明內容

技術問題

本發明的目的在于提供一種將燃料電池車輛的氫氣的排放和水的排出合并為一體的整體閥門裝置。

技術方案

根據本發明的一方面，提供一種燃料電池車輛的整體閥門裝置，包括：吸收塊，其與燃料電池堆的燃料極出口端連接，用以儲存水且排出含有雜質的氫氣；氫氣排氣管線，其形成于所述吸收塊上；水排出管線，其形成于所述吸收塊上；以及閥門，其連接于所述氫氣排氣管線及水排出管線成為整體，同時開閉所述氫氣排氣管線及水排出管線。

根據本發明的另一方面，可以提供一種燃料電池車輛的整體閥門裝置，包括：吸收塊，其與燃料電池堆的燃料極出口端連接，用以儲存水且排出含有雜質的氫氣；排出管線，其形成于所述吸收塊上，同時排出所述水和氫氣；以及閥門，其連接于所述排出管線成為整體，開閉所述排出管線。

在此，所述閥門可以為電磁閥，在所述吸收塊內部可以設置有用于測量所述吸收塊的水吸收量的傳感器。

根據本發明的另一方面，可以提供一種燃料電池車輛的整體閥門裝置，包括：氫氣排氣管線，其與燃料電池堆的燃料極出口端連接，排出含有雜質的氫氣；閥門，其形成于所述氫氣排氣管線上，開閉所述氫氣排氣管線；以及水吸收塊，其一側與所述燃料電池堆的燃料極出口端連接，將水儲存在內部，另一側與所述氫氣排氣管線連接。其中，因所述氫氣排氣管線中所述氫氣排氣時降低的內部壓力，而儲存在所述水吸收塊內部的所述水向所述氫氣排氣管線移動，從而從所述氫氣排氣管線同時排出所述氫氣和水。

在此，所述閥門可以為電磁閥，在所述水吸收塊內部可以設置有用于測量所述水吸收塊的水吸收量的傳感器。

技術效果

根據本發明的實施例，通過用于燃料電池車輛的氫氣排氣的閥門和用于水排出的閥門構成為整體，從而能夠降低整體系統配置費用，且減少零部件數量。

并且，通過用于氫氣排氣的閥門和用于水排出的閥門構成為整體，從而無需多個控制系統，能夠實現輕量化及成本的降低。

附圖說明

圖1為顯示現有燃料電池車輛的氫氣供應系統的簡要示意圖；

圖2為顯示根據本發明一實施例的燃料電池車輛的氫氣供應系統的簡要示意圖；