[發明專利]一種運用空氣引射器來控制PEM燃料電池低壓輸出的系統

在審

• 申請號: 202011524270.4
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112563538A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 李昌泉;郝義國;胡帥
• 申請（專利權）人: 武漢格羅夫氫能汽車有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04828;H01M8/04858
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發明公開了一種運用空氣引射器來控制PEM燃料電池低壓輸出的系統，包括高壓氮氣瓶、氫氣瓶、電磁閥、氫氣循環泵、氫氣尾排閥、混合室、空氣尾排閥、負載電阻、引射氣體調節閥、引射器和被引射氣體調節閥，所述氫氣瓶的一端管道上安裝有電磁閥，所述電磁閥的一端連接有氫氣循環泵和氫氣尾排閥，所述氫氣尾排閥的一端連接有混合室，且混合室的一端安裝有空氣尾排閥，所述空氣尾排閥的一端設有引射氣體調節閥。該運用空氣引射器來控制PEM燃料電池低壓輸出的系統，以質子交換膜燃料電池為對象，改進了燃料電池的空氣供應系統，運用了空氣引射器來控制燃料電池的開路電壓，防止燃料電池的電極損壞，從而節約了成本，延長了使用壽命。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，具體為一種運用空氣引射器來控制PEM燃料電池低壓輸出的系統。

背景技術

近幾年，燃料電池汽車正在火熱發展。然而，燃料電池汽車的推廣和應用卻面臨著許多困難和挑戰。燃料電池的成本和壽命是一個不可忽視的方面。在實際工況下運行，質子交換膜燃料電池(PEMFC)需要在一個可接受的電壓范圍之內運行(單體電壓不超過0.8V)，尤其是在一些不利的條件下，比如燃料電池關機吹掃，怠速或其他不需要燃料電池輸出功率時。如果燃料電池的電壓經常超過一定的限度，燃料電池的電極就會損壞，從而降低燃料電池性能和使用壽命，為此，我們提出一種運用空氣引射器來控制PEM燃料電池低壓輸出的系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種運用空氣引射器來控制PEM燃料電池低壓輸出的系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種運用空氣引射器來控制PEM燃料電池低壓輸出的系統，包括高壓氮氣瓶、氫氣瓶、電磁閥、氫氣循環泵、氫氣尾排閥、混合室、空氣尾排閥、負載電阻、引射氣體調節閥、引射器和被引射氣體調節閥，所述氫氣瓶的一端管道上安裝有電磁閥，所述電磁閥的一端連接有氫氣循環泵和氫氣尾排閥，所述氫氣尾排閥的一端連接有混合室，且混合室的一端安裝有空氣尾排閥，所述空氣尾排閥的一端設有引射氣體調節閥，且引射氣體調節閥的一端連接有引射器，所述引射器上安裝有被引射氣體調節閥，且引射器的一端連接有高壓氮氣瓶；

所述引射氣體調節閥用于調節引射氣體流量，所述被引射氣體調節閥用于調節被引射氣體流量；

所述引射器由引射器噴嘴、接受室、混合室和擴散室依次連接組成。

優選的，所述負載電阻用來在關機吹掃時，從燃料電池中拉取小電流。

優選的，所述高壓氮氣瓶通過被引射氣體調節閥與引射器之間構成連通結構。

優選的，所述負載電阻電性連接于陽極和陰極之間。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該運用空氣引射器來控制PEM燃料電池低壓輸出的系統，以質子交換膜燃料電池為對象，改進了燃料電池的空氣供應系統，運用了空氣引射器來控制燃料電池的開路電壓，防止燃料電池的電極損壞，從而節約了成本，延長了使用壽命；

引射器的被引射流體是陰極的廢氣，通過引射器被再次循環進燃料電池，減少了陰極氣體中氧氣的可用量，從而防止燃料電池開路電壓過高，同時，陰極濕潤的廢氣保證了再次循環進燃料電池的氣體的濕度要求；再循環到陰極的混合氣體只是降低氧氣的含量而不會減少流量，這就保證了燃料電池各單體電壓的均勻性；

引射器的工作流體氮氣可快速降低陰極入口氣體中的氧氣含量，從而迅速降低燃料電池輸出電壓。此外，引射器結構簡單，成本低廉，且不需要消耗能量，大大提高了系統的效率，降低了成本。

附圖說明

圖1為本發明空氣噴射系統原理結構示意圖；

圖2為本發明引射器結構示意圖。