一种氢燃料电池系统和电动汽车技术方案

本实用新型专利技术揭示了一种氢燃料电池系统和电动汽车，氢燃料电池系统设有由正负膜电极和双极板构成的燃料电池堆，配气系统设有氢气泵和氧气泵，所述氢气泵进气口连接储氢罐，其出气口连接燃料电池堆的氢气流路，所述氧气泵进气口连接储氧罐，其出气口连接燃料电池堆的氧气流路。电动汽车的动机电机由所述氢燃料电池系统供电。本实用新型专利技术的优点在于节能环保，不消耗空气中的氧气，做到完全清洁，而且防止了燃料电池在污染空气环境中中毒，电池工作更加的稳定、安全、可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池系统和电动汽车
本技术涉及氢燃料电池领域。
技术介绍
燃料电池汽车具有很多优点，比如加氢时间短、续驶里程长、燃料效率高等，成为各国重点开发的新能源汽车品种。燃料电池是一种将燃料中的化学能转化为电能的发电装置，现有技术中，两种主要的燃料电池为质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。质子交换膜燃料电池使用氢气作为燃料，在较低的温度下就可以将化学能转换为电能，这种使用氢气作为燃料的燃料电池成为燃料电池。氢燃料电池系统具有作为主体的燃料电池组合，该组合由氢气发生反应的阳极和氧气发生反应的阴极构成。现有技术中，燃料电池系统还具有存储燃料气体比如氢气的容器，还包含有将未反应燃料气体返回阳极的泵等辅助装置。现有技术中的氢燃料电池系统，只有储存燃料的容器，氧气完全依赖空气来供给。这就带来一个氢燃料电池中的催化剂和反应膜容易受到空气中杂质的作用，而严重的影响性能和使用寿命，尤其在空气污染严重的地区。现有技术中还存在的问题是，如果使用石油制氢，完全不能降低碳排放，也不能降低对化石能源的依赖。因此电解水制氢才是摆脱对于化石能源的依赖的技术路线，才是应对环境和能源危机有效技术。如果采用电解水制氢，则大规模生产的时候，氧气的过量排放也将造成局部氧气含量超过上限，造成生态环境的破坏。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是实现一种使用安全可靠，并且节能环保的氢燃料电池系统。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种氢燃料电池系统，系统设有由正负膜电极和双极板构成的燃料电池堆，配气系统设有氢气泵和氧气泵，所述氢气泵进气口连接储氢罐，其出气口连接燃料电池堆的氢气流路，所述氧气泵进气口连接储氧罐，其出气口连接燃料电池堆的氧气流路。燃料电池管理系统输出驱动信号至燃料电池堆和配气系统。所述燃料电池堆的壳体上设有冷却管路，所述冷却管路连接由冷却泵和冷却水箱构成的冷却回路，所述冷却水箱内存储有冷却水。所述储氧罐和储氢罐的出气口设有阀门，所述燃料电池管理系统输出驱动信号至阀门。一种电动汽车，所述电动汽车设有驱动车轮转动的动机电机，所述动机电机由所述氢燃料电池系统供电。本技术的优点在于节能环保，不消耗空气中的氧气，做到完全清洁，而且防止了燃料电池在污染空气环境中中毒，电池工作更加的稳定、安全、可靠。附图说明下面对本技术说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：图1为氢燃料电池结构示意图。具体实施方式如图1所示，氢燃料电池系统设有由正负膜电极和双极板构成的燃料电池堆，燃料电池堆用于完成氢气和氧气的电化学反应而发电，燃料电池堆的气路与配气系统连接，配气系统氢气泵和氧气泵，氢气泵进气口连接储氢罐，其出气口连接燃料电池堆的氢气流路，氧气泵进气口连接储氧罐，其出气口连接燃料电池堆的氧气流路。储氧罐和储氢罐可以是一体双腔，也可以是分体的两个容器。燃料电池系统同时储存氧气和氢气，不依赖空气中的氧气来进行电化学反应，并且为储氧罐和储氢罐配备了独立的氢气泵和氧气泵，保证系统工作稳定可靠。氢燃料电池系统设有温度管理系统，温度管理系统包括设置在燃料电池堆的壳体上的冷却管路，冷却水箱内存储有冷却水，冷却水箱设有为内部冷却水降温的散热器，即散热器、冷却管路、冷却泵和冷却水箱构成的冷却回路，通过冷却水在与燃料电池相连的冷却管路循环而将燃料电池冷却。氢燃料电池系统设有燃料电池管理系统，燃料电池管理系统输出驱动信号至燃料电池堆和配气系统，即控制电池的发电启动、停止、功率调节、辅助系统等。具体来说，系统启动后，燃料电池管理系统驱动燃料电池堆启动，同时启动氧气泵和氢气泵向燃料电池堆供气，当系统关闭时，燃料电池管理系统驱动燃料电池堆关闭，同时关闭氧气泵和氢气泵停止向燃料电池堆供气。此外，系统启动后，当燃料电池管理系统获得燃料电池堆当前温度大于设定值，则启动冷却泵，当系统关闭后，冷却泵断电关闭。当温度达到设定值后开启冷却泵，则能够保证电池启动温度。为保证密封性，储氧罐和储氢罐的出气口设有阀门，燃料电池管理系统输出驱动信号至阀门。当启动氧气泵和氢气泵前，开启储氧罐和储氢罐的阀门，当关闭氧气泵和氢气泵后，关闭储氧罐和储氢罐的阀门。氢燃料电池系统可以应用在电动汽车上，如燃料电池增程式SUV电动车，例如：该车型百公里电耗17.2kVAh，装配电池系统35kVAh，电池系统额定储能依赖电池纯电模式续驶里程200公里，燃料电池额定发电功率30kW。燃料电池采用氢气燃料电池系统，包含由正负膜电极和双极板构成的电池堆，在其中完成氢气和氧气的电化学反应而发电；配气系统，使用氧气泵和氢泵向与燃料电池相连的氧气流路、燃料供给路及氢循环路供给氧气气和氢气；温度管理系统，通过泵使由散热器冷却的冷却水在与燃料电池相连的冷却路径循环而将燃料电池冷却；储气容器，分别采用成熟的压缩氢气储气罐和压缩氧气储气罐；电池管理系统，控制电池的发电启动、停止、功率调节、辅助系统等。上面结合附图对本技术进行了示例性描述，显然本技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池系统，系统设有由正负膜电极和双极板构成的燃料电池堆，其特征在于：配气系统设有氢气泵和氧气泵，所述氢气泵进气口连接储氢罐，其出气口连接燃料电池堆的氢气流路，所述氧气泵进气口连接储氧罐，其出气口连接燃料电池堆的氧气流路。

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池系统，系统设有由正负膜电极和双极板构成的燃料电池堆，其特征在于：配气系统设有氢气泵和氧气泵，所述氢气泵进气口连接储氢罐，其出气口连接燃料电池堆的氢气流路，所述氧气泵进气口连接储氧罐，其出气口连接燃料电池堆的氧气流路。2.根据权利要求1所述的氢燃料电池系统，其特征在于：燃料电池管理系统输出驱动信号至燃料电池堆和配气系统。3.根据权利要求1或2所述的氢燃料电池系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世明，付明竹，张从新，徐秋鹏，
申请(专利权)人：江西优特汽车技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36