[發(fā)明專利]一種燃料電池與使用該燃料電池的車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610176048.7
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105720284B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李玉鵬;張輝輝;杜柯;余志平;陽軍;李賀
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04225
• 分類號: H01M8/04225;B60L50/70
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

本發(fā)明涉及一種燃料電池與使用該燃料電池的車輛，屬于燃料電池技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用車輛氣剎制動(dòng)系統(tǒng)中自帶的儲氣罐作為燃料電池的氣源，在燃料電池啟動(dòng)時(shí)，車輛氣剎制動(dòng)系統(tǒng)中的儲氣罐通過供氣管路將壓縮空氣傳輸給燃料電池，為燃料電池陰極提供壓縮空氣，使燃料電池內(nèi)部氫氣與壓縮空氣中的氧氣通過電化學(xué)反應(yīng)將氣體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能實(shí)現(xiàn)對外發(fā)電，實(shí)現(xiàn)燃料電池的啟動(dòng)。本發(fā)明不需要單獨(dú)為燃料電池系統(tǒng)配置空氣壓縮機(jī)或風(fēng)機(jī)來啟動(dòng)，也不需要增加應(yīng)急的空氣供應(yīng)器來啟動(dòng)，降低了系統(tǒng)的成本，并且提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃料電池與使用該燃料電池的車輛，屬于燃料電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

燃料電池啟動(dòng)裝置與方法的可靠性、穩(wěn)定性和系統(tǒng)效率直接影響它的安全性和整個(gè)生命周期的成本。現(xiàn)有的質(zhì)子交換膜燃料電池采用燃料氫和壓縮空氣為反應(yīng)氣原料，在電池內(nèi)部氫氣與空氣中的氧氣通過電化學(xué)反應(yīng)將氣體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能實(shí)現(xiàn)對外發(fā)電。現(xiàn)有燃料電池裝置包括控制系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、氫氣輸送系統(tǒng)、空氣供氧系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)，而為平穩(wěn)地向燃料電池組供應(yīng)氫與空氣，一般使用高壓元件(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、泵等)，并且對于燃料電池的啟動(dòng)，使用能夠供應(yīng)高壓電力的高壓部件(外接輔助高壓電源)來供應(yīng)啟動(dòng)中的高電壓，這樣就會增加外部高壓供電，而且也會間接降低系統(tǒng)的效率；另外，當(dāng)高壓電源發(fā)生故障或發(fā)生斷電時(shí)，啟動(dòng)也變?yōu)椴豢赡堋?/p>

申請?zhí)枮镃N200910011619.1的專利文件公開了一種燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及其啟動(dòng)方法，該方法采用了一個(gè)儲氣裝置(儲氣罐)，通過儲氣罐內(nèi)預(yù)存的壓縮空氣讓系統(tǒng)啟動(dòng)起來，再用系統(tǒng)發(fā)出的高壓電來向空氣系統(tǒng)的供氣裝置供電，使供氣裝置工作，向燃料電池堆供給空氣。該方法雖然避免了使用外部高壓供電，并且增加了系統(tǒng)的凈效率，但是它在空氣系統(tǒng)啟動(dòng)后還要給儲氣罐內(nèi)打滿空氣以便于下次啟動(dòng)時(shí)使用，這樣就增加了系統(tǒng)的故障點(diǎn)，降低了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種燃料電池與使用該燃料電池的車輛，以解決目前的燃料電池啟動(dòng)裝置采用外加儲氣罐導(dǎo)致在空氣系統(tǒng)啟動(dòng)后還要給儲氣罐內(nèi)打滿空氣以供下次啟動(dòng)使用的缺陷。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供了一種燃料電池，包括用于連接氣源的進(jìn)氣接口，所述的進(jìn)氣接口通過供氣管路用于連接到車輛氣剎制動(dòng)系統(tǒng)中的儲氣罐，用于將車輛氣剎制動(dòng)系統(tǒng)中的儲氣罐作為燃料電池的氣源。

所述進(jìn)氣接口與車輛氣剎制動(dòng)系統(tǒng)中的儲氣罐之間的供氣管路上設(shè)置有減壓閥，用于將儲氣罐中的高壓空氣變成燃料電池陰極所需要的低壓空氣。

所述進(jìn)氣接口與車輛氣剎制動(dòng)系統(tǒng)中的儲氣罐之間的供氣管路上還設(shè)置有過濾器，用于實(shí)現(xiàn)對儲氣罐中空氣的過濾。

所述進(jìn)氣接口與車輛氣剎制動(dòng)系統(tǒng)中的儲氣罐之間的供氣管路上還設(shè)置有電磁閥，對于控制供氣管路的通斷。

本發(fā)明還提供了一種車輛，包括氣剎制動(dòng)系統(tǒng)和燃料電池，氣剎制動(dòng)系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)和儲氣罐，燃料電池包括用于連接氣源的進(jìn)氣接口，所述燃料電池的進(jìn)氣接口通過供氣管路與氣剎制動(dòng)系統(tǒng)中的儲氣罐相連，所述氣剎制動(dòng)系統(tǒng)中的儲氣罐用于作為燃料電池的氣源，為燃料電池提供所需壓縮空氣。

所述供氣管路上設(shè)置有減壓閥，用于將儲氣罐中的高壓空氣變成燃料電池陰極所需要的低壓空氣。

所述供氣管路上還設(shè)置有過濾器，用于實(shí)現(xiàn)對儲氣罐中空氣的過濾。

所述供氣管路上還設(shè)置有電磁閥，用于控制供氣管路的通斷。

所述的空氣壓縮機(jī)為電動(dòng)空氣壓縮機(jī)，燃料電池的供電端與電動(dòng)空氣壓縮機(jī)的電源接口相連，用于為電動(dòng)空氣壓縮機(jī)提供電源。