[實用新型]一種燃料電池氫氣系統

有效

• 申請號: 202020931858.0
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN212209664U
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 任樹興;張國強;張禾;楊紹軍;賈能鈾
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04119;H01M8/0438;H01M8/04537;H01M8/04746
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 劉云貴

本實用新型提供了一種燃料電池氫氣系統，所述燃料電池氫氣系統包括電堆、三通管路、第一管路、分水器、氫氣循環組件、尾排組件和控制器，三通管路的第一端與氫氣氣源連通，三通管路的第二端與電堆的的氫氣入口連通，三通管路的第三端與氫氣循環組件連通，分水器通過第一管路與電堆的氫氣出口連通，氫氣循環組件連通三通管路的第三端與分水器的排氣口，尾排組件與分水器的排水口連通，控制器與尾排組件電連接。本實用新型的優點在于：與現有的氫燃料電池氫氣系統相比減少了一個吹掃閥，使燃料電池氫氣系統的結構布置簡單化，減小了占用空間；通過對一個吹掃閥的控制實現了判斷和控制排水、排氣時間的比例。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池領域，具體而言，涉及一種燃料電池氫氣系統。

背景技術

氫燃料電池汽車技術日趨發展成熟，作為一種零污染、零排放的新能源汽車，氫燃料電池汽車已經越來越多的進入到了交通系統，得到公眾的廣泛認可。燃料電池系統包括了燃料電池電堆、空氣系統(空壓機、節氣門等部件)，氫氣系統(氫瓶、流量控制裝置、吹掃流量控制閥等部件)、冷卻子系統(節溫器、散熱器和水泵)等子系統及零部件。氫氣系統是為電堆提供適宜流量、壓力、溫度、濕度、濃度的氫氣以及將電化學反應生成的水排空，避免電堆被水淹從而影響電堆壽命。在氫氣系統中一般采用流量控制裝置來調節電堆內氫氣的壓力和流量，使氫氣壓力跟隨空氣壓力變化，使電解質兩側的壓差維持穩定，保證電解質的壽命和性能；另外通過控制吹掃閥的開啟時間，對電堆反應生成的水和陰極側由于濃差階梯和膜串漏擴散過來的氮氣進行排出。

圖1示出了一種現有的氫燃料電池氫氣系統，現有的氫燃料電池氫氣系統包括機械減壓閥201、第一三通管路202、電堆203、第一管路204、分水器205、第二管路206、第一吹掃閥207、第二三通管路208、第二吹掃閥209和氫氣循環泵210，機械減壓閥201與第一三通管路202的第一端連通，第一三通管路202的第二端與電堆203的氫氣入口連通，第一三通管路202的第三端與氫氣循環210泵連通，分水器205通過第一管路204與電堆203的氫氣出口連通，分水器205的排氣口通過第二管路206與第一吹掃閥207連通，分水器205的排水口與第二三通管路208的第一端連通，第二三通管路208的第二端與第二吹掃閥209連通，第二三通管路208的第三端與氫氣循環泵210連通。如圖1所示，目前氫氣系統在電堆的氫氣進氣端使用一個機械式控制閥201控制氫氣供應流量和壓力，在電堆的尾排端使用兩個吹掃閥分別實現排氣、排水的功能。

現有技術的氫氣系統的缺點在于必須使用兩個吹掃閥分別進行排水和排氣，造成了氫氣系統的管路較多，占用空間大。這對于空間有限的燃料電池車來說也增加了結構布置的復雜程度。

綜上所述，需要提供一種燃料電池氫氣系統其能夠克服現有技術的缺陷。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種燃料電池氫氣系統其能夠克服現有技術的缺陷。本實用新型的實用新型目的通過以下技術方案得以實現。

本實用新型的一個實施方式提供了一種燃料電池氫氣系統，所述燃料電池氫氣系統包括電堆、三通管路、第一管路、分水器、氫氣循環組件、尾排組件和控制器，三通管路的第一端與氫氣氣源連通，三通管路的第二端與電堆的的氫氣入口連通，三通管路的第三端與氫氣循環組件連通，分水器通過第一管路與電堆的氫氣出口連通，氫氣循環組件連通三通管路的第三端與分水器的排氣口，尾排組件與分水器的排水口連通，控制器與尾排組件電連接，控制器判斷進入尾排組件中的氫氣流量小于預設的閾值則控制器延長尾排組件的開啟時間，控制器判斷進入尾排組件中的氫氣流量大于等于預設的閾值則控制器關閉尾排組件。

根據本實用新型的上述一個實施方式提供的燃料電池氫氣系統，其中所述燃料電池氫氣系統還包括第二管路和流量控制閥、流量控制閥通過第二管路與氫氣氣源連通，三通管路的第一端與流量控制閥連通，控制器與流量控制閥電連接，控制器控制流量控制閥的開啟時間。