The utility model discloses a fuel cell vehicle exhaust energy recovery system structure, increase the turbine driven generator in the channel of the fuel cell vehicle exhaust of turbine driven generator including turbocharger, generator and voltage stabilizing circuit, turbocharger turbine shaft and generator rotor shaft directly or connected by a gear reducer, a generator connected with the voltage regulator electric circuit; fuel cell vehicles in the process of using high-pressure gas exhaust system exhaust driven turbine, turbine driven generator rotor shaft rotate generator, the generator output voltage through the DC voltage regulator circuit stable output, turbine driven generator can work in the driving mode and sweep mode, realize the air fuel cell stack the system pressure and flow control. By adding a turbine driven generator in the exhaust passage of fuel cell vehicle, the exhaust energy of fuel cell vehicle can be recovered and utilized, and the utilization rate of exhaust energy of exhaust system can be increased, and the recovered energy can be used flexibly.
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池车排气系统能量回收结构
本技术涉及一种燃料电池车的排气系统结构,具体涉及一种采用涡轮驱动发电机的燃料电池车排气系统能量回收结构,用于回收燃料电池车的排气能量。
技术介绍
燃料电池是一种能量转化装置,将燃料的化学能直接转化为电能。燃料电池由电解质以及连接到电解质两侧的多孔渗水阴极与阳极组成。燃料电池的氧化剂通常直接采用氧气或空气,燃料使用甲醇或氢气。燃料流向阳极、空气经过空气压缩机增压以及加湿处理后流向阴极,并在电极表面催化物的作用下发生电化学反应。离子通过电解质从一个电极转移到另一个电极,电子通过外电路形成电流。燃料电池输出的电能经过稳压处理后成为燃料电池车的动力源。燃料电池发电时,需要连续不断地向燃料电池中送入燃料和压缩空气。燃料电池消耗燃料和压缩空气中的部分氧气,空气中的氮气、剩余氧气、水蒸气以及各种惰性气体作为尾气排出。这些气体在排出时仍具有较大压力,通常为输入气体的70%~80%。为此回收排气系统中这些气体所含有的能量,能提高燃料电池车的整机效率。能量回收的原理是将排气系统排出气体中含有的能量以机械能形式释放出来。目前用于能量回收的主要装置是涡轮增压器。涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,利用排气系统排出的高压气体惯性冲力推动涡轮。涡轮增压器中气体从轴向进入,从叶轮径向离开,通过改变气体流动状态实现压力的提高。现有的排气系统能量回收再利用方案中以将回收能量用于空气压缩机的为居多。原因是燃料电池车中的空气压缩机工作是以消耗燃料电池的输出能量作为前提,并已成为燃料电池系统中最大的寄生能源消费部件。故将经过涡轮增压器产生的增压气体输入到空气压缩 ...
【技术保护点】
一种燃料电池车排气系统能量回收结构,燃料从氢气罐经过减压阀进入燃料电池阳极;压缩空气经空气过滤器流入空气压缩机,空气压缩机在电机的驱动下将空气压缩后送入燃料电池阴极;其特征在于,在燃料电池车排气通道中增加涡轮驱动发电机,所述涡轮驱动发电机包括涡轮增压器、发电机及稳压电路,涡轮增压器的涡轮轴与发电机转子轴连接,发电机与稳压电路电连接;燃料电池车行驶过程中,利用排气系统排出的高压气体驱动涡轮旋转,涡轮带动发电机转子轴转动实现发电机发电,发电机输出的电压经过稳压电路输出稳定的直流电压。
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池车排气系统能量回收结构,燃料从氢气罐经过减压阀进入燃料电池阳极;压缩空气经空气过滤器流入空气压缩机,空气压缩机在电机的驱动下将空气压缩后送入燃料电池阴极;其特征在于,在燃料电池车排气通道中增加涡轮驱动发电机,所述涡轮驱动发电机包括涡轮增压器、发电机及稳压电路,涡轮增压器的涡轮轴与发电机转子轴连接,发电机与稳压电路电连接;燃料电池车行驶过程中,利用排气系统排出的高压气体驱动涡轮旋转,涡轮带动发电机转子轴转动实现发电机发电,发电机输出的电压经过稳压电路输出稳定的直流电压。2.如权利要求1所述的一种燃料电池车排气系统能量回收结构,其特征在于,所述涡轮轴与发电机转子轴同轴连接或通过齿轮变速机构连接。...
【专利技术属性】
技术研发人员:高金武,胡云峰,尹海,陈虹,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:新型
国别省市:吉林,22
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