[實用新型]燃料電池系統及燃料電池交通工具

有效

• 申請號: 201821922823.X
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN209401749U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 姚鵬;趙海柱;葉江德;文文
• 申請（專利權）人: 深圳市南科動力科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/04119;H01M8/04746
• 代理公司: 北京德高行遠知識產權代理有限公司 11549
• 代理人: 楊瑞

本實用新型涉及燃料電池管理領域，提供一種燃料電池系統及燃料電池交通工具；一種燃料電池系統，通入含氫氣體和含氧氣體，所述燃料電池系統包括第一電池堆和第二電池堆，所述第一電池堆和第二電池堆均設置有陽極進氣口、陽極出氣口、陰極進氣口、陰極出氣口，所述第一電池堆的陽極出氣口與所述第二電池堆的陽極進氣口連接；本實用新型通過燃料電池系統可以有效解決過量氫氣再利用問題，不需要氫氣循環泵，也不需要氫氣引射器，達到了可以將多余氫氣充分利用，不浪費的技術效果，在同樣提高了氫氣利用率的同時，比現有技術節省了較多的成本，降低了后期更換以及維護的費用。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池管理領域，更具體地，涉及一種燃料電池系統及燃料電池交通工具。

背景技術

燃料電池汽車通過燃料電池發生電化學反應產生的電能來驅動汽車，由于其具有效率高、零排放、運行平穩、無噪聲等一系列優良性能，被稱為“地道的環保汽車”，是未來汽車產業發展的趨勢。燃料電池汽車其核心部件為燃料電池堆，燃料電池是一種高效、清潔、可持續工作的發電設備，以質子交換膜燃料電池(PEMFC)為例，燃料氣體(氫氣或重整氫)從陽極側進入，氫原子在陽極失去電子變成質子，質子穿過質子交換膜到達陰極，電子同時經由外部回路到達陰極，在陰極質子、電子與氧氣結合生成水。燃料電池采用電化學反應將化學能轉化為電能，不受卡諾循環的限制，直接發電效率高達45％，廣泛應用于電站、移動式電源、電動汽車、航天飛船、軍用裝備以及民用產品等領域。

通常情況下，一個質子交換膜燃料電池系統可以包括空氣供給系統、氫氣供給系統以及冷卻系統，其中：空氣供給系統主要由空壓機、加濕器以及尾排裝置等組成；氫氣供給系統主要由減壓裝置、噴射器以及尾排裝置等組成。對于車用燃料電池系統，為滿足氫氣使用安全以及相關法規要求，將氫氣的尾排與空氣的尾排匯流到一起，以稀釋尾排中氫氣的濃度。

為了提高燃料電池系統的效率，車用燃料電池系統應盡量減少氫氣的排放，通常的做法利用氫氣循環泵或者引射器來實現過量氫氣的再利用問題，但目前氫氣循環泵存在著使用壽命短、價格昂貴、容易漏油等問題，引射器存在控制復雜，壽命短，易損壞等問題。

實用新型內容

為了解決以上的技術問題，本實用新型提供燃料電池系統。

本實用新型是這樣實現的：

一種燃料電池系統，通入含氫氣體和含氧氣體，燃料電池系統包括第一電池堆和第二電池堆，第一電池堆和第二電池堆均設置有陽極進氣口、陽極出氣口、陰極進氣口、陰極出氣口，第一電池堆的陽極出氣口與第二電池堆的陽極進氣口連接。

進一步的，第二電池堆包括至少一個子電池堆。

進一步的，第一電池堆的陽極出氣口與第二電池堆的陽極進氣口之間設置有氣液分離裝置，氣液分離裝置連接有排水管道。

進一步的，第二電池堆至少包括第一子電池堆和第二子電池堆，所述第一子電池堆的陽極出氣口與所述第二子電池堆的陽極進氣口連接，第一子電池堆的陽極出氣口與第二子電池堆的陽極進氣口之間設置有氣液分離裝置，第二電池堆的陽極出氣口可選擇地連接有氧化器。

進一步的，第一電池堆與第二電池堆分別通過陰極進氣口連接有含氧氣體源，第一電池堆與第二電池堆分別通過陰極出氣口連接有排氣管道。

進一步的，第一電池堆和第二電池堆的陰極進氣口分別連接不同直徑的進氣管道。

進一步的，第二電池堆的陽極進氣口設置有流量傳感器和流量控制閥，第一電池堆和第二電池堆的陰極進氣口設置有流量控制閥，流量傳感器和流量控制閥均分別與控制器連接。

本實用新型還提供了一種燃料電池交通工具，包括車輪、車身以及傳動裝置，還包括上述的燃料電池系統。

上述方案的有益效果：