本发明专利技术公开了一种循环泵、循环装置及燃料电池系统，涉及燃料电池技术领域，该循环泵包括：循环泵泵头；涡轮驱动组件，与循环泵泵头相连接，能够驱动循环泵泵头运转，涡轮驱动组件包括：壳体；涡轮，转动设置于壳体内，能够在气流的驱动下旋转，涡轮通过传动轴与循环泵泵头相连接；气流入口和气流出口，开设在壳体上；该循环泵利用涡轮驱动组件代替电机为循环泵泵头提供动力，节约电能并降低成本。节约电能并降低成本。节约电能并降低成本。
【技术实现步骤摘要】
一种循环泵、循环装置及燃料电池系统
[0001]本专利技术属于燃料电池
，更具体地，涉及一种循环泵、循环装置及燃料电池系统。
技术介绍
[0002]氢燃料电池在实际的应用过程中，必须与其他系统辅件共同组成燃料电池系统才能实现对外的功率输出，大功率的燃料电池系统一般包括供氢系统、氢循环系统、空气系统、冷却系统等。其中，氢循环系统的主要原理如图1所示，阳极端的氢气从供氢系统经过比例阀101供入电堆102；流出电堆的废气仍含有大量未反应的氢气，此时若废气直接排放，不仅会造成氢气的浪费，也会因高含氢量导致安全等其他问题；因此，燃料电池系统，尤其是大功率燃料电池系统中通常利用循环泵103将阳极流出的气体重新引回阴极入口端，构成氢循环系统。同时，将高含湿量的阳极出口气倒回入口侧，也有利于对入口气体进行增湿。
[0003]氢循环方案中，最常用的有氢气循环泵和引射器两种方案，氢气循环泵方案是指在系统中引入氢气循环泵，通过循环泵的循环作用将阳极出口气体泵回阳极入口；引射器方案是指在阳极入口处引入引射器，根据文丘里效应借助从供氢系统中供入新鲜氢气的动能带动阳极出口气体进行循环。两种方案比较来看，采用氢气循环泵可以覆盖所有工况下循环量的需求，且循环气体压力更稳定，但氢气循环泵需要外接电机进行驱动，消耗电堆发出的功率，降低系统输出效率；引射器方案不需要消耗额外功率，结构简单，但小流量下引射效果不佳，不能覆盖全部工况。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中氢气循环泵需要外接电机进行驱动，消耗电堆发出的功率，降低系统输出效率的缺点，提供一种循环泵、循环装置及燃料电池系统，该循环泵利用涡轮驱动组件代替电机为循环泵泵头提供动力，节约电能并降低成本。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种循环泵，包括：
[0006]循环泵泵头；
[0007]涡轮驱动组件，与所述循环泵泵头相连接，能够驱动所述循环泵泵头运转，所述涡轮驱动组件包括：
[0008]壳体；
[0009]涡轮，转动设置于所述壳体内，能够在气流的驱动下旋转，所述涡轮通过传动轴与所述循环泵泵头相连接；
[0010]气流入口和气流出口，开设在所述壳体上。
[0011]可选地，所述循环泵泵头为离心式循环泵泵头。
[0012]可选地，所述循环泵泵头上设置有入口和出口。
[0013]本专利技术还提供一种循环装置，包括：
[0014]上述的循环泵，所述循环泵泵头上设置有入口和出口；
[0015]输出管线，一端与所述出口相连接；
[0016]回流管线，一端与所述入口相连接；
[0017]第一气流管线，一端与所述气流入口相连接；
[0018]第二气流管线，一端与所述气流出口相连接。
[0019]可选地，所述第一气流管线上设置有第一控制阀。
[0020]可选地，所述第二气流管线上设置有截止阀。
[0021]可选地，还包括旁路管线，一端与所述第一气流管线相连接，另一端与所述第二气流管线相连接，所述旁路管线上设置有第二控制阀，所述第一控制阀和所述截止阀相对于所述旁路管线与所述第一气流管线和所述第二气流管线的连接处更靠近所述涡轮驱动组件。
[0022]本专利技术还提供一种燃料电池系统，包括：
[0023]燃料电池电堆，所述燃料电池电堆上设置有氢气入口、氢气出口、空气入口和空气出口；
[0024]供氢装置，能够为燃料电池电堆提供氢气；
[0025]上述的循环装置；
[0026]所述输出管线的另一端与所述氢气入口相连接，所述回流管线的另一端与所述氢气出口相连接，所述第一气流管线的另一端与所述空气出口相连接。
[0027]可选地，所述供氢装置包括储氢罐、减压阀和喷氢组件，所述储氢罐通过送氢管线与所述喷氢组件相连接，所述减压阀设置在所述送氢管线上，所述喷氢组件能够通过所述氢气入口向所述燃料电池电堆内供氢。
[0028]可选地，还包括气水分离器，所述气水分离器设置在所述第一气流管线上。
[0029]本专利技术提供一种循环泵、循环装置及燃料电池系统，其有益效果在于：
[0030]1、该循环泵利用涡轮驱动组件代替电机为循环泵泵头提供动力，节约电能并降低成本；
[0031]2、该循环装置通过第一控制阀和第二控制阀的开度来控制涡轮的转速，进而控制循环泵泵头的输出转速，并具在气流出口端设置有截止阀，控制气流出口端压力，防止气体回流；
[0032]3、该燃料电池系统通过空气出口排出的空气气流驱动涡轮转动，进而驱动循环泵泵头，利用了空气循环过程中空气气流的能量，提高了能量利用率，减小了电能消耗，节省成本。
[0033]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0034]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0035]图1示出了现有技术中一种燃料电池系统中氢循环系统的原理图。
[0036]图2示出了根据本专利技术的一个实施例的一种循环装置的结构示意图。
[0037]图3示出了根据本专利技术的一个实施例的一种燃料电池系统的结构示意图。
[0038]附图标记说明：
[0039]1、循环泵泵头；2、涡轮驱动组件；3、气流入口；4、气流出口；5、入口；6、出口；7、输出管线；8、回流管线；9、第一气流管线；10、第二气流管线；11、第一控制阀；12、截止阀；13、旁路管线；14、第二控制阀；15、燃料电池电堆；16、氢气入口；17、氢气出口；18、空气入口； 19、空气出口；20、供氢装置；21、储氢罐；22、减压阀；23、喷氢组件； 24、送氢管线；25、气水分离器。
具体实施方式
[0040]下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0041]本专利技术提供一种循环泵，包括：
[0042]循环泵泵头；
[0043]涡轮驱动组件，与循环泵泵头相连接，能够驱动循环泵泵头运转，涡轮驱动组件包括：
[0044]壳体；
[0045]涡轮，转动设置于壳体内，能够在气流的驱动下旋转，涡轮通过传动轴与循环泵泵头相连接；
[0046]气流入口和气流出口，开设在壳体上。
[0047]具体的，该循环泵利用涡轮驱动组件代替传统的电机对循环泵泵头进行驱动，燃料电池出口端排出的空气通过气流入口进入具有涡轮的壳体内，驱动涡轮转动，进而带动循环泵泵头运行，无需消耗电能，降低运行成本。
[0048]可选地，循环泵泵头为离心式循环泵泵头。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种循环泵，其特征在于，包括：循环泵泵头；涡轮驱动组件，与所述循环泵泵头相连接，能够驱动所述循环泵泵头运转，所述涡轮驱动组件包括：壳体；涡轮，转动设置于所述壳体内，能够在气流的驱动下旋转，所述涡轮通过传动轴与所述循环泵泵头相连接；气流入口和气流出口，开设在所述壳体上。2.根据权利要求1所述的循环泵，其特征在于，所述循环泵泵头为离心式循环泵泵头。3.根据权利要求1所述的循环泵，其特征在于，所述循环泵泵头上设置有入口和出口。4.一种循环装置，其特征在于，包括：根据权利要求1-3任一项所述的循环泵，所述循环泵泵头上设置有入口和出口；输出管线，一端与所述出口相连接；回流管线，一端与所述入口相连接；第一气流管线，一端与所述气流入口相连接；第二气流管线，一端与所述气流出口相连接。5.根据权利要求4所述的循环装置，其特征在于，所述第一气流管线上设置有第一控制阀。6.根据权利要求4所述的循环装置，其特征在于，所述第二气流管线上设置有截止阀。7.根据权利要求6所述的循环装置，其特征在于，还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：段伦成，方芳，梁晨，原诚寅，
申请(专利权)人：北京新能源汽车技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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