[發(fā)明專利]一種用于氫燃料電池系統(tǒng)的插裝式控氫模塊

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• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113113641A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 荀程章;邱明明;陸志藝;員吉磊
• 申請（專利權）人: 上海循程機電科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04746
• 代理公司: 上海千尋知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31353
• 代理人: 吳小麗;吳紅斐

本發(fā)明公開了一種用于氫燃料電池系統(tǒng)的插裝式控氫模塊，包括：匯流塊，所述匯流塊的內(nèi)部氣道呈上下階梯分布，所述內(nèi)部氣道至少為兩層分布；用于對所述匯流塊內(nèi)的氣體壓力和流量進行調(diào)節(jié)的插裝件，所述插裝件與所述匯流塊插裝式配合連接；用于實時監(jiān)測所述匯流塊內(nèi)的氣體壓力的傳感器，所述傳感器與所述匯流塊可拆卸地連接。本發(fā)明具有集成化、小型化、輕量化的優(yōu)勢，通過設計具有上下階梯分布的內(nèi)部氣道的匯流塊，可以根據(jù)需要布局進口或出口，靈活性強；通過插裝式比例電磁閥設計，進一步地減小了體積和重量，可以快速更換和拆裝；通過長螺栓固定，緊固性好，能夠抗震動和沖擊，增強了穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明涉及控氫模塊，尤其涉及一種用于氫燃料電池系統(tǒng)的插裝式控氫模塊。

背景技術

氫燃料電池車輛是以氫為主要燃料的車輛，如圖1所示，其整個氫氣系統(tǒng)包括供氫系統(tǒng)和燃料電池系統(tǒng)兩部分。

供氫系統(tǒng)由氫氣瓶、組合式瓶閥、減壓閥、壓力/溫度傳感器等組成，功能是將氫氣瓶內(nèi)的高壓氫氣降低到中壓(10-30bar)，從而進行下一步的調(diào)節(jié)。

燃料電池系統(tǒng)包括控氫模塊和反應電堆(燃料電池堆)。控氫模塊的作用是給燃料電池堆提供壓力穩(wěn)定的低壓氫氣，調(diào)節(jié)和控制進入反應電堆的壓力和流量。反應電堆除了燃料電池本體外還包括了一些外圍裝置，如氧氣供應系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等。

目前，控氫模塊有三種技術路線可以達到調(diào)壓的目的：

1、使用彈簧減壓閥調(diào)節(jié)壓力。減壓閥是通過調(diào)節(jié)作用將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質(zhì)本身的能量使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。

2、使用電磁比例閥調(diào)節(jié)壓力。在電磁比例閥通電時，根據(jù)不同的電信號產(chǎn)生不同的電流和電磁力，控制閥的開度，從而控制出口氫氣壓力。

3、使用氫氣噴射器調(diào)節(jié)壓力。氫氣系統(tǒng)中的噴射器是多個電磁閥并聯(lián)起來的一個單元，通過控制各個不同數(shù)量的電磁閥開關從而改變流道數(shù)量來實現(xiàn)調(diào)節(jié)下游壓力的功能。

以上三種技術路線的比較如下表所示：