[發明專利]車載低溫液氫燃料電池系統及燃料電池換熱方法

有效

• 申請號: 202110495466.3
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113422087B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 李力軍;趙強;王昕雨;郝佳;燕澤英
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司;濰柴新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04955
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 金銘

1.一種車載低溫液氫燃料電池系統，其特征在于，包括：

燃料電池；

車載儲氫系統，所述車載儲氫系統包括液氫儲罐和液氫汽化單元，所述液氫汽化單元包括液氫汽化器，所述液氫儲罐通過所述液氫汽化器與所述燃料電池連接；

余熱利用系統，所述余熱利用系統包括換熱管道，所述換熱管道用于所述液氫汽化器與所述燃料電池和/或發熱單元換熱，所述換熱管道上設置有控制閥；

控制器，所述控制器根據所述燃料電池的響應功率控制所述控制閥開啟或關閉；

所述車載儲氫系統還包括氣液分離器，所述氣液分離器設置于所述液氫汽化器與所述燃料電池之間，所述氣液分離器的出液口與所述液氫儲罐的出口連通；

所述車載儲氫系統還包括氫氣緩沖罐，所述氫氣緩沖罐設置在所述液氫汽化器與所述燃料電池之間；

所述車載儲氫系統還包括安全閥，所述安全閥的出口與大氣連通，所述安全閥的入口與所述液氫儲罐通過第一管路連通，所述第一管路通過第二管路與所述氫氣緩沖罐連通。

2.根據權利要求1所述的車載低溫液氫燃料電池系統，其特征在于，所述液氫汽化單元包括多個串聯的所述液氫汽化器，所述換熱管道包括多個換熱管路，所述換熱管路用于所述液氫汽化器與所述燃料電池和發熱單元換熱；

每個所述換熱管路上設置有所述控制閥，所述控制器分別控制每個所述控制閥開啟或關閉。

3.根據權利要求2所述的車載低溫液氫燃料電池系統，其特征在于，所述發熱單元包括DC/DC轉換器和動力電池，多個所述換熱管路為燃料電池換熱管路、DC/DC換熱管路和動力電池換熱管路，所述燃料電池換熱管路用于所述液氫汽化器與所述燃料電池換熱，所述DC/DC換熱管路用于所述液氫汽化器與所述DC/DC轉換器換熱，所述動力電池換熱管路用于所述液氫汽化器與所述動力電池換熱。

4.根據權利要求1所述的車載低溫液氫燃料電池系統，其特征在于，所述車載儲氫系統還包括氫氣增壓泵，所述氫氣增壓泵設置于所述氣液分離器與所述氫氣緩沖罐之間。

5.根據權利要求1所述的車載低溫液氫燃料電池系統，其特征在于，所述車載低溫液氫燃料電池系統還包括空氣供應系統，所述空氣供應系統包括進氣管，所述進氣管上設置有加濕器。

6.一種燃料電池換熱方法，應用如權利要求1所述的車載低溫液氫燃料電池系統，其特征在于，包括以下步驟：

根據所述燃料電池的響應功率獲得燃料電池的需氫量；

根據所述燃料電池的需氫量獲得液氫汽化器的換熱量；

根據所述液氫汽化器的換熱量控制所述控制閥開啟或關閉。

7.根據權利要求6所述的燃料電池換熱方法，其特征在于，所述根據所述液氫汽化器的換熱量控制所述控制閥開啟或關閉包括：所述液氫汽化器為多個，根據所述液氫汽化器的換熱量控制多個所述控制閥開啟或關閉。