[發明專利]一種燃料電池系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210429071.8
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114744238A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 劉小青;鄧佳;梁未棟;邴黎明
• 申請（專利權）人: 大洋電機燃料電池科技（中山）有限公司
• 主分類號: H01M8/04014
• 分類號: H01M8/04014;H01M8/04029;H01M8/04089;H01M8/0662;H01M8/04007;F16K17/00
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所(普通合伙) 44255
• 代理人: 古冠開

1.一種燃料電池系統，包括燃料電池系統控制器、電堆模塊(5)、供氫系統、空氣供應系統和冷卻系統，空氣供應系統的輸出端連接到電堆模塊(5)的空氣入口為電堆模塊(5)提供空氣，從電堆模塊(5)的空氣出口排出的尾排氣經過一個背壓閥組件后排出，燃料電池系統控制器控制電堆模塊(5)、供氫系統、空氣供應系統和冷卻系統工作，空氣供應系統包括空氣過濾器、流量計、空壓機、中冷器和增濕器，外部空氣依次經過空氣過濾器、流量計、空壓機、中冷器和增濕器，然后送到電堆模塊(5)的空氣入口，冷卻系統為電堆模塊(5)提供冷卻液，也為中冷器提供冷卻液以便對外部輸入空氣進行一次冷卻，其特征在于：電堆模塊(5)的空氣出口排出尾排氣經過增濕器后進入背壓閥組件，利用電堆模塊(5)的空氣出口排出的尾排氣對流經增濕器的外部空氣進行二次冷卻。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池系統，其特征在于：供氫系統的輸出端連接到電堆模塊(5)的氫氣入口為電堆模塊(5)提供氫氣，電堆模塊(5)的氫氣出口排出的混合氣體經過水汽分離器分離后的部分氣體輸送到背壓閥組件，再從背壓閥組件排出。

3.根據權利要求2所述的一種燃料電池系統，其特征在于：電堆模塊(5)和供氫系統安裝在一箱體(4)里面，箱體(4)上設有通風出氣口(41)，箱體(4)內部泄漏的含氫氣的混合氣體從通風出氣口(41)輸送到背壓閥組件，再從背壓閥組件排出。

4.根據權利要求3所述的一種燃料電池系統，其特征在于：從尾排接管(3)的第一出氣口(312)排出的氣體經過消音器處理后排出。

5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種燃料電池系統，其特征在于：背壓閥組件包括背壓閥體(1)、進氣接管(2)和尾排接管(3)，進氣接管(2)和尾排接管(3)分別設置在背壓閥體(1)的進氣端口和出氣端口，尾排接管(3)包括管體(31)，管體(31)的一端設置第一進氣口(311)，另一端設置第一出氣口(312)，第一進氣口(311)與背壓閥體(1)的出氣端口連通，管體(31)的表面上至少設置一條旁通管(32)，旁通管(32)用于連接外部的排氣管路；

從電堆模塊(5)的空氣出口排出的尾排氣經過增濕器后再進入背壓閥組件，尾排氣從進氣接管(2)進入，經過背壓閥體(1)后的尾排氣從尾排接管(3)的第一出氣口(312)排出。

6.根據權利要求5所述的一種燃料電池系統，其特征在于：旁通管(32)的一端設有第二進氣口(321)，另一端設有第二出氣口(322)，旁通管(32)的第二進氣口(321)設置在管體(31)外，旁通管(32)的第二出氣口(322)設置在管體(31)內；

供氫系統的水汽分離器的輸出端與背壓閥組件中尾排接管(3)的旁通管(32)的第二進氣口(321)連接，分離后的部分氣體從旁通管的第二進氣口(321)進入，然后從旁通管(32)的第二出氣口(322)排出進入到尾排接管內，再從尾排接管(3)的第一出氣口(312)排出；

箱體(4)的通風出氣口(41)與背壓閥組件中尾排接管(3)的旁通管(32)的第二進氣口(321)連接，箱體(4)內部泄漏的含氫氣的混合氣體從通風出氣口(41)排出后進入旁通管(32)的第二進氣口(321)，然后從旁通管(32)的第二出氣口(322)排出進入到尾排接管(3)內，再從尾排接管(3)的第一出氣口(312)排出。

7.根據權利要求6所述的一種燃料電池系統，其特征在于：旁通管(32)的第二出氣口(322)的出氣方向順著管體(31)的出氣方向引出。

8.根據權利要求7所述的一種燃料電池系統，其特征在于：旁通管(32)是焊接于管體(31)上，形成一體化結構。

9.根據權利要求8所述的一種燃料電池系統，其特征在于：管體(31)的表面上設置兩條旁通管(32)，兩條旁通管(32)布置在管體(31)的表面上。