[發明專利]燃料電池氫氣循環系統

在審

• 申請號: 201911406005.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111082101A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 林志強;毛正松;王兵杰;葉遙立;楊升;夏景霖;王福;陸永卷;歐陽石坤;覃敏航;陳軍榮;黃曲;陸浩
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/04119
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王芊雨;趙莎莎

本發明公開了一種燃料電池氫氣循環系統，包括：噴射器、引射器、燃料電池電堆以及水氣分離裝置。噴射器具有第一進氣口和第一出氣口。引射器具有第二進氣口和第二出氣口，且第二進氣口與噴射器的第一出氣口相連通。燃料電池電堆具有第三進氣口和第三出氣口，且第三進氣口與引射器的第二出氣口相連通。水氣分離裝置具有第四進氣口和第四出氣口，且第四進氣口與燃料電池電堆的第三出氣口相連通，第四出氣口與噴射器的第一出氣口相連通。其中，新鮮的氫氣依次通過第一進氣口、第一出氣口、第二進氣口、第二出氣口、第三進氣口進入燃料電池電堆并進行反應。借此，本發明的燃料電池氫氣循環系統，提高了氫氣循環效率。

技術領域

本發明是關于燃料電池技術領域，特別是關于一種燃料電池氫氣循環系統。

背景技術

現有的燃料電池系統的空壓機進氣管路連接方案分為：

1、氫氣循環泵方案：該方為帶循環泵的燃料電池陽極氫氣壓強與流量自調節方法，實現燃料電池陽極氫氣壓強與流量自調節。燃料電池陽極氫氣供應系統由高壓氫氣瓶、流量控制閥、供氣歧管、回流歧管、氫氣循環泵、壓強控制器和流量控制器組成，其中壓強控制器通過控制流量控制閥的驅動電壓來控制流量控制閥的輸出流量，進而調節燃料電池陽極壓強，壓強控制器輸入燃料電池電流值、陽極壓強測量值和陽極壓強期望值，輸出流量控制閥控制電壓；流量控制器通過控制氫氣循環泵的驅動電壓來調節氫氣循環泵的輸出流量，流量控制器輸入燃料電池電流值、氫氣循環泵實際流量和氫氣循環泵期望流量，輸出氫氣循環泵驅動電壓。

但是氫氣循環泵方案具有如下缺點：氫氣循環泵壓縮腔內有運動部件，同時又要考慮到其齒輪室的潤滑，壓力巨變的情況下，油液可能會滲漏到壓縮腔里，造成氫氣污染；另外，循環泵會將尾氣中的水分一起循環回來，一方面軸易銹蝕，寒冷情況下，會結冰，無法啟動，影響系統的正常運行；由于其自身存在機械運動部件，需要消耗一定的能耗，從而降低了燃料電池系統整體的效率。

2、多引射器以及電磁閥方案：此方案燃料電池進氫調節裝置包括比例閥、第一引射器、第二引射器、第一電磁三通閥和第二電磁三通閥，第一電磁三通閥設有第一輸入端、第一輸出端和第二輸出端，第二電磁三通閥設有第二輸入端、第三輸出端和第四輸出端，進氫口接頭與第一輸入端通過比例閥連接，第一輸出端、第二輸出端與第一引射器、第二引射器的高壓流體入口連接，第二輸入端與回氫口接頭連接，第三輸出端、第四輸出端與第一引射器、第二引射器的引流入口連接，第一引射器、第二引射器的高壓噴射口匯合后與出氫口接頭相連。

但是多引射器以及電磁閥方案具有如下缺點：

該方案采用多個引射器以及電磁閥，整體結構復雜，可靠性存在一定問題，不便于后期的維護，成本加大；由于方案的復雜性，同時也增加了系統的控制難度。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種燃料電池氫氣循環系統，其可以提高氫氣循環效率。

為實現上述目的，本發明提供了一種燃料電池氫氣循環系統，包括：噴射器、引射器、燃料電池電堆以及水氣分離裝置。噴射器具有第一進氣口和第一出氣口。引射器具有第二進氣口和第二出氣口，且第二進氣口與噴射器的第一出氣口相連通。燃料電池電堆具有第三進氣口和第三出氣口，且第三進氣口與引射器的第二出氣口相連通。水氣分離裝置具有第四進氣口和第四出氣口，且第四進氣口與燃料電池電堆的第三出氣口相連通，第四出氣口與噴射器的第一出氣口相連通。其中，新鮮的氫氣依次通過第一進氣口、第一出氣口、第二進氣口、第二出氣口、第三進氣口進入燃料電池電堆并進行反應，且沒有反應的氫氣依次通過第三出氣口、第四進氣口及第四出氣口進入第二出氣口并與新鮮的氫氣進行混合，混合后的氫氣再依次通過第二進氣口、第二出氣口及第三進氣口進入燃料電池電堆進行反應，從而形成循環系統。

在本發明的一實施方式中，噴射器與引射器為一體結構設計。