[發明專利]一種中高壓燃料電池發動機

在審

• 申請號: 201710493010.7
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107331881A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 郭志陽;周鴻波;陸建山
• 申請（專利權）人: 杭州氫途科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04119;H01M8/04007
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司33214
• 代理人: 王曉峰

技術領域

本發明涉及一種中高壓燃料電池發動機。

背景技術

鑒于石油資源的消耗和減排需求，發展新能源汽車成為國家重要戰略。新能源汽車現階段主要有混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車三大類。其中燃料電池汽車是氫和氧（或空氣）直接經反應產生電能轉換為動能的汽車，具有排放零污染、能量密度高和加氫速度快等優點，被認為是汽車清潔能源的終極解決方案。

氫燃料電池汽車的核心部件是燃料電池，但是由于氫氣的易燃易爆和高壓儲存的特點帶來了一定的安全隱患。安全可靠的儲存、傳輸以及發生交通事故時的安全性，成了氫燃料電池汽車至關重要的性能。因此在設計燃料電池汽車的燃料電池發動機時，要保證各種情況下氫氣的安全使用。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種結構合理、便于制造且安全高效的中高壓燃料電池發動機。

為了實現上述發明目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種中高壓燃料電池發動機，包括分別與燃料電池電堆相連接的氫氣供應子系統、空氣供應子系統、溫度控制子系統以及電力控制子系統，所述的氫氣供應子系統包括依次連接的氫氣瓶、組合瓶閥、過流閥、壓力調節閥、進氫電磁閥和氫氣循環泵；所述的空氣供應子系統包括依次連接的空濾器、空壓機、中冷器和增濕器；所述的溫度控制子系統包括并排設置有去離子過濾器、加熱器和散熱器，所述燃料電池電堆、加熱器和散熱器三者之間設有溫控三向閥，所述空氣供應子系統中還設有用于冷卻液熱脹冷縮時的冷卻液溢出及補償的副水箱，所述的電力控制子系統包括用于將燃料電池電堆輸出電壓變換至整車負載電壓平臺的第一DCDC轉換器和用于將母線電壓降壓至燃料電池發動機各子系統用電器電壓平臺的第二DCDC轉換器。

作為優選方案：所述氫氣循環泵與燃料電池電堆之間還連接有第一壓力傳感器，所述氫氣循環泵與空氣供應子系統之間還連接有吹掃電磁閥。

作為優選方案：所述增濕器與燃料電池電堆之間還設有第二壓力傳感器，所述增濕器上還連接有可控背壓閥與消聲器。

作為優選方案：所述溫度控制子系統與燃料電池電堆之間設有多個溫度傳感器，所述溫度控制子系統還設有用于控制冷卻液流速的冷卻水泵。

本發明通過在氫氣供應子系統中設置組合瓶閥、過流閥、進氫電磁閥等閥體保證氣瓶在高溫、高壓時卸荷，過流時切斷通路；進氫電磁閥在關機時或者發生意外時切斷回路；各個裝置的組合使得氫氣供應更加安全，空氣供應子系統中通過增濕器將空氣進行增濕，使電堆中的電化學反應效率更高；本發明的溫度控制子系統中通過加熱器和散熱器可以有效控制燃料電池反應堆的溫度在合理范圍內，進一步保證了整個系統的安全性。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意框圖。

圖2是本發明的氫氣供應子系統的結構示意框圖。

圖3是本發明的空氣供應子系統的結構示意框圖。

圖4是本發明的溫度控制子系統的結構示意框圖。

圖5是本發明的電力控制子系統的結構示意框圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。