一种双堆双循环的燃料电池系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双堆双循环的燃料电池系统。该系统包括氢气循环供气模块、空气循环供气模块、冷却模块及双电堆，氢气循环供气模块与双电堆连接；空气循环供气模块与双电堆连接；冷却模块与双电堆连接。氢气循环供气模块使用喷射器和引射器为双电堆提供氢源，无需氢气循环泵等组件，具有无源、高效和可靠性高等特点。空气循环供气模块采用独特的空气循环方案，由双空压机供气，采用同一分水器‑加湿器为双电堆提供氧气，可提高燃料利用率、快速循环提供氧气及降低由于缺氧造成的催化剂性能下降导致电堆性能衰退。冷却模块用于燃料电池双堆的散热、保温等提供保障。该系统能为整车提供动力来源，解决整车对燃料电池系统实现长寿命、高效率的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种双堆双循环的燃料电池系统
本专利技术属于燃料系统
，特别涉及一种双堆双循环的燃料电池系统。
技术介绍
燃料电池作为一种通过化学能直接转换为电能的电化学转换装置(发电装置)得到广泛的应用。其中质子交换膜燃料电池(PEMFC)采用氢气和氧气为燃料通过化学反应输出电能，具有清洁无污染、能量转化效率、无卡诺循环限制等特点，是作为新能源汽车等领域的重要发展方向。《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》等政策文件将氢燃料电池技术创新作为重点攻关的对象。因此，推动燃料电池技术创新发展，特别是在当前阶段优化燃料电池系统设计以及保证燃料电池系统长寿命高效持续运行具有重要的发展意义。对于大功率燃料电池系统(如＞60KW)，考虑到水热管理、气体分配、温度控制以及应用环境等因素限制。一般采用双堆或者多堆串联或者并联等方式满足大功率的需求。如中国专利公布号为CN110247084A公开了一种多电堆燃料电池系统及其控制方法、车辆。该多堆燃料电池系统主要包括供电电路、冷却水管路和供气管路。多堆可采用串联或者并联方式，燃料电池启动时通过供电开关首本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双堆双循环的燃料电池系统，包括氢气循环供气模块、空气循环供气模块、冷却模块及双电堆，其特征在于，所述氢气循环供气模块与双电堆连接，为双电堆提供氢气和循环回流；所述空气循环供气模块与双电堆连接，为双电堆提供空气；所述冷却模块与双电堆连接，对双电堆进行冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种双堆双循环的燃料电池系统，包括氢气循环供气模块、空气循环供气模块、冷却模块及双电堆，其特征在于，所述氢气循环供气模块与双电堆连接，为双电堆提供氢气和循环回流；所述空气循环供气模块与双电堆连接，为双电堆提供空气；所述冷却模块与双电堆连接，对双电堆进行冷却。


2.根据权利要求1所述的双堆双循环的燃料电池系统，其特征在于，所述氢气循环供气模块包括氢气罐、调压阀、喷射器及引射器；所述氢气罐、调压阀、喷射器及引射器依次连接；所述引射器与双电堆连接。


3.根据权利要求2所述的双堆双循环的燃料电池系统，其特征在于，所述氢气循环供气模块包括氢气罐、调压阀、喷射器、第一引射器、第二引射器、阳极除雾器及排水阀；所述第二引射器与第一引射器并联，第二引射器与出气口串联。


4.根据权利要求1所述的双堆双循环的燃料电池系统，其特征在于，所述空气循环供气模块包括过滤器、空气压缩机、预冷器、加湿器-分水器及管路-阀模；所述过滤器、空气压缩机、预冷器、加湿器-分水器及管路-阀模块依次连接；所述空气压缩机包含膨胀机；所述加湿器-分水器与双电堆连接。


5.根据权利要求4所述的双堆双循环的燃料电池系统，其特征在于，所述空气循环供气模块采用双空气压缩机并联提供氧气来源，空气压缩机采用电机和膨胀机驱动；空气进口端采用加湿器-分水器同时为双堆提供双电堆的进口端的空气和双电堆出口端的氢气循环回路增湿；空气循环供气模块中的分水器连接空气压缩机，当出口端空气含水量过高时，可通过分水器脱离水，当出口端空气含水量不高时，空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：周飞鲲，郭温文，袁伟，柯育智，梁浩伟，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44