[發明專利]一種氫氣循環裝置

在審

• 申請號: 202110741411.6
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113285092A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 王紅;張學智;楊登峰
• 申請（專利權）人: 河北金士頓新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04223;H01M8/04225;H01M8/0432;H01M8/04746
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 馬衛青

本發明提供了一種氫氣循環裝置，屬于燃料電池技術領域，包括：泵殼體，具有循環腔，泵殼體設有與循環腔連通的循環氣入口、循環氣出口和氫氣吹掃口；泵轉子，設于循環腔內；以及氫氣節流組件，設于循環腔外，且通過氫氣吹掃口與循環腔連通，通過具有節流升溫特性的氫氣實現破冰。本發明提供的氫氣循環裝置，在泵殼體上設有氫氣吹掃口，在氫氣吹掃口處設有氫氣節流組件，將具有節流升溫特性的氫氣通入循環腔內，能夠對冰凍處進行升溫破冰，避免了泵轉子的凍結，使得電機組件能夠正常運轉，減少對電機組件的損傷，保證氫氣循環裝置的正常運行，減少對氫燃料電池系統性能的影響，減少對電池電堆造成損壞的情況。

技術領域

本發明屬于燃料電池技術領域，更具體地說，是涉及一種氫氣循環裝置。

背景技術

氫燃料電池是一種電化學反應裝置，以氫氣和空氣中的氧氣分別作為陽極和陰極的反應氣體，經過催化反應產生電能，并且生成無任何污染的水。氫燃料電池具有清潔高效、無污染、能量效率高、可靠性高等特點，在備用電源、中小型發電站、新能源汽車等領域具有廣闊的應用前景。

氫氣循環泵作為氫燃料電池系統中的重要組成部分，能夠對從電池電堆中排出的過量氫氣進行循環加壓，使得氫氣再次通入電池電堆進行反應。由于從電池電堆排出的過量氫氣中含有一定的水蒸氣，在使用一段時間后，會在氫氣循環泵的轉子壓縮腔內積攢一定量的水，當溫度較低時，水蒸氣會凝結成冰，將泵轉子凍結，在電機啟動時電機主軸旋轉而泵轉子冰凍無法旋轉，從而造成氫氣循環泵無法正常運轉，導致氫燃料電池系統性能下降，嚴重時將會對電池電堆造成損壞。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氫氣循環裝置，旨在解決當溫度較低時，水蒸氣會凝結成冰，將泵轉子凍結，在電機啟動時電機主軸旋轉而泵轉子冰凍無法旋轉，從而造成氫氣循環泵無法正常運轉，導致氫燃料電池系統性能下降，嚴重時將會對電池電堆造成損壞的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種氫氣循環裝置，包括：泵殼體，具有循環腔，所述泵殼體設有與所述循環腔連通的循環氣入口、循環氣出口和氫氣吹掃口；泵轉子，設于所述循環腔內；以及氫氣節流組件，設于所述循環腔外，且通過所述氫氣吹掃口與所述循環腔連通，通過具有節流升溫特性的氫氣實現破冰。

在一種可能的實現方式中，所述氫氣節流組件包括：氫氣管道，一端經由所述氫氣吹掃口與所述循環腔連通，另一端用以與供氫設備連通；以及節流元件，與所述氫氣吹掃口或所述氫氣管道配合。

在一種可能的實現方式中，所述氫氣節流組件還包括與所述氫氣管道另一端連通的氫氣瓶，所述氫氣瓶鄰近所述泵殼體設置。

在一種可能的實現方式中，所述氫氣節流組件還包括設于所述氫氣管道的調節閥，以控制氫氣吹掃的狀態。

在一種可能的實現方式中，所述氫氣節流組件還包括設于所述循環腔內的溫度檢測器，以控制氫氣吹掃的狀態。

在一種可能的實現方式中，所述節流元件為設于所述氫氣吹掃口內或所述氫氣管道內的減壓閥。

在一種可能的實現方式中，所述節流元件為設于所述氫氣吹掃口內或所述氫氣管道內的孔板。

在一種可能的實現方式中，所述節流元件為一端與所述氫氣吹掃口連通，另一端與所述氫氣管道連通的毛細管。

在一種可能的實現方式中，所述循環氣出口、所述循環氣入口和所述氫氣吹掃口在所述泵殼體上依次設置。

在一種可能的實現方式中，所述氫氣吹掃口設于所述泵殼體的底部，或者，鄰近底部的所述泵殼體的側部。