一种燃料电池氢气循环系统以及燃料电池技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池氢气循环系统以及燃料电池，该氢气循环系统包括连通电堆的入氢口和出氢口的循环回路，循环回路包括出口支路、第一回氢支路及第二回氢支路，出口支路连接于电堆的出氢口，两条回氢支路通过压力感应装置并联于出口支路，两条回氢支路分别与电堆的入氢口连通，两条回氢支路上分别设置有氢气引射器以及氢气循环泵；在氢气压力较高时，氢气通过氢气引射器进入电堆，在氢气压力较低时，氢气通过氢气循环泵进入电堆，氢气循环泵不必一直处于工作状态，避免消耗更多电量，减少氢气循环泵工作时间，增加氢气循环泵使用年限，延长氢气循环泵的维护周期，并且满足电堆入口的压力要求。

A fuel cell hydrogen cycle system and fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池氢气循环系统以及燃料电池
本技术涉及新能源动力
，特别涉及一种燃料电池氢气循环系统以及燃料电池。
技术介绍
燃料电池是一种将外部供应的燃料和氧化剂的化学能通过电化学反应直接转化为电能、热能和水的发电装置，氢气供应系统为燃料电池提供反应所需氢气，是燃料电池的重要组成部分。有申请号为201721843128.X的中国技术专利公开了一种燃料电池氢气供应子系统，该氢气供应子系统的循环回路包括连接电堆入氢口的入口支路、连接电堆出氢口的出口支路、加压支路和非加压支路，加压支路和非加压支路并联于入口支路与出口支路之间，其中，加压支路上设置有氢气循环泵，非加压支路直接连接入口支路，当从电堆出来的氢气压力较低时，加压支路与出口支路导通，氢气通过加压支路上的氢气循环泵循环，当从电堆出来的氢气压力较高时，非加压支路与出口支路导通，氢气通过非加压支路循环，不再使用氢气循环泵；上述氢气供应子系统虽然能够使氢气循环泵使用时间减少，避免消耗更多电量，降低电附件功耗，但是燃料电池对入口氢气有压力要求，即使燃料电池的出口氢气压力较高，在非加压支路将出口支路与入口支路直接导通的情况下也存在不能满足电堆入口的压力要求问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的第一个目的在于提供一种燃料电池氢气循环系统，以在减少氢气循环泵的使用时间，降低能耗，增加氢气循环泵使用年限的同时，满足燃料电池入口的压力要求。本技术的第二个目的在于提供一种包括上述燃料电池氢气循环系统的燃料电池。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种燃料电池氢气循环系统，包括连通电堆入氢口和出氢口的循环回路，所述循环回路包括出口支路、第一回氢支路以及第二回氢支路，所述出口支路的第一端连接于电堆的出氢口，所述第一回氢支路的第一端以及所述第二回氢支路的第一端通过压力感应装置并联于所述出口支路的第二端，所述第一回氢支路的第二端以及所述第二回氢支路的第二端分别与电堆的入氢口连通，所述第一回氢支路上设置有氢气引射器，所述第二回氢支路上设置有氢气循环泵；所述压力感应装置在所述出口支路的氢气压力大于预设阈值时将所述出口支路与所述第一回氢支路导通，所述压力感应装置在所述出口支路的氢气压力不超过预设阈值时将所述出口支路与所述第二回氢支路导通。优选地，还包括将电堆的入氢口与氢气气源连接的供氢支路，所述供氢支路包括从氢气气源至电堆的入氢口方向依次串联的开关阀以及调压阀。优选地，所述供氢支路上还设置有氢气加湿器，所述氢气加湿器串联于所述调压阀与电堆的入氢口之间。优选地，所述出口支路上设置有气水分离器，所述气水分离器的出水口通过液态水循环装置与所述氢气加湿器连通。优选地，所述第一回氢支路的第二端以及所述第二回氢支路的第二端在所述调压阀与所述氢气加湿器之间连通于所述供氢支路。优选地，所述供氢支路上还设置有泄压阀，所述泄压阀位于所述氢气加湿器的上游且所述泄压阀位于所述第一回氢支路的第二端以及所述第二回氢支路的第二端与所述供氢支路的连通处的下游。优选地，所述供氢支路在所述开关阀的上游还设置有氢气过滤器。优选地，所述第一回氢支路在所述氢气引射器的下游设置有第一单向阀，所述第一单向阀用于将所述氢气引射器至电堆的入氢口方向单向导通，所述第二回氢支路在所述氢气循环泵的下游设置有第二单向阀，所述第二单向阀用于将所述氢气循环泵至电堆的入氢口方向单向导通。一种燃料电池，包括电堆以及如上任意一项所述的燃料电池氢气循环系统。为实现上述目的，本技术提供了一种燃料电池氢气循环系统，该燃料电池氢气循环系统包括连通电堆的入氢口和出氢口的循环回路，循环回路包括出口支路、第一回氢支路以及第二回氢支路，出口支路的第一端连接于电堆的出氢口，第一回氢支路的第一端以及第二回氢支路的第一端通过压力感应装置并联于出口支路的第二端，第一回氢支路的第二端以及第二回氢支路的第二端分别与电堆的入氢口连通，第一回氢支路上设置有氢气引射器，第二回氢支路上设置有氢气循环泵；压力感应装置在出口支路的氢气压力大于预设阈值时将出口支路与第一回氢支路导通，压力感应装置在出口支路的氢气压力不超过预设阈值时将出口支路与第二回氢支路导通；上述燃料电池氢气循环系统并列设置了两条回氢支路，如果氢气压力较高，则氢气通过氢气引射器进入电堆，如果氢气压力较低，则氢气通过氢气循环泵进入电堆，由此使得氢气循环泵不需要一直处于工作状态，避免消耗更多电量，降低电附件功耗，减少氢气循环泵工作时间，增加氢气循环泵使用年限，延长氢气循环泵的维护周期，并且氢气引射器能够对氢气进行加压以满足燃料电池入口的压力要求。本技术还提供了一种燃料电池，该燃料电池包括电堆以及如上所述的燃料电池氢气循环系统，由于该燃料电池氢气循环系统具有上述技术效果，则应用该燃料电池氢气循环系统的燃料电池也应具备上述技术效果。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的燃料电池氢气循环系统的结构示意图。图中：1为储氢瓶；2为氢气过滤器；3为开关阀；4为调压阀；5为泄压阀；6为氢气加湿器；7为电堆；8为气水分离器；9为压力感应装置；10为氢气引射器；11为氢气循环泵；12为液态水循环装置。具体实施方式本技术的核心之一在于提供一种燃料电池氢气循环系统，该燃料电池氢气循环系统的结构设计使其能够在减少氢气循环泵的使用时间，降低能耗，增加氢气循环泵使用年限的同时，满足燃料电池入口的压力要求。本技术的另一核心在于提供一种基于上述燃料电池氢气循环系统的发动机。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，图1为本技术实施例提供的燃料电池氢气循环系统的结构示意图。本技术实施例提供的一种燃料电池氢气循环系统，包括连通电堆7的入氢口和出氢口的循环回路，该循环回路包括出口支路、第一回氢支路以及第二回氢支路，出口支路的第一端连接于电堆7的出氢口，第一回氢支路的第一端以及第二回氢支路的第一端通过压力感应装置9并联于出口支路的第二端，第一回氢支路的第二端以及第二回氢支路的第二端分别与电堆7的入氢口连通，第一回氢支路上设置有氢气引射器10，第二回氢支路上设置有氢气循环泵11；压力感应装置9在出口支路的氢气压力大于预设阈值时将出口支路与第一回氢支路导通，压力感应装置9在出口支路的氢气压力不超过预设阈值时将出口支路与第二回氢支路导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池氢气循环系统，其特征在于，包括连通电堆入氢口和出氢口的循环回路，所述循环回路包括出口支路、第一回氢支路以及第二回氢支路，所述出口支路的第一端连接于电堆的出氢口，所述第一回氢支路的第一端以及所述第二回氢支路的第一端通过压力感应装置并联于所述出口支路的第二端，所述第一回氢支路的第二端以及所述第二回氢支路的第二端分别与电堆的入氢口连通，所述第一回氢支路上设置有氢气引射器，所述第二回氢支路上设置有氢气循环泵；所述压力感应装置在所述出口支路的氢气压力大于预设阈值时将所述出口支路与所述第一回氢支路导通，所述压力感应装置在所述出口支路的氢气压力不超过预设阈值时将所述出口支路与所述第二回氢支路导通。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池氢气循环系统，其特征在于，包括连通电堆入氢口和出氢口的循环回路，所述循环回路包括出口支路、第一回氢支路以及第二回氢支路，所述出口支路的第一端连接于电堆的出氢口，所述第一回氢支路的第一端以及所述第二回氢支路的第一端通过压力感应装置并联于所述出口支路的第二端，所述第一回氢支路的第二端以及所述第二回氢支路的第二端分别与电堆的入氢口连通，所述第一回氢支路上设置有氢气引射器，所述第二回氢支路上设置有氢气循环泵；所述压力感应装置在所述出口支路的氢气压力大于预设阈值时将所述出口支路与所述第一回氢支路导通，所述压力感应装置在所述出口支路的氢气压力不超过预设阈值时将所述出口支路与所述第二回氢支路导通。


2.根据权利要求1所述的燃料电池氢气循环系统，其特征在于，还包括将电堆的入氢口与氢气气源连接的供氢支路，所述供氢支路包括从氢气气源至电堆的入氢口方向依次串联的开关阀以及调压阀。


3.根据权利要求2所述的燃料电池氢气循环系统，其特征在于，所述供氢支路上还设置有氢气加湿器，所述氢气加湿器串联于所述调压阀与电堆的入氢口之间。


4.根据权利要求3所述的燃料电池氢气循环系统，其特征在于，所述出口支路上设置有气水分离器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：史明杰，郗富强，陈宾，刘晓辉，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37