一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，其包括：控制器，空气输送系统，氢气吹扫管，空气吹扫管，空气回收系统，进排气系统，氢气供给管路，湿度传感器，吹扫排放管，本发明专利技术有效解决了采用大功率空气增压器来满足轨道车辆燃料电池系统中的电堆响应所需的空气而造成的运行噪音大、布置空间大导致燃料电池系统集成度低、系统辅助功率消耗大导致燃料电池系统发电效率低、大功率空气增压器选型困难和定制开发采购成本高等缺点，又解决了现有燃料电池系统的停机吹扫保护工作采用独立的吹扫系统导致燃料电池系统集成度低、结构复杂冗余等缺点。复杂冗余等缺点。复杂冗余等缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统


[0001]本专利技术涉及空气供给领域，尤其涉及一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统。

技术介绍

[0002]为了满足高负载、大里程的轨道车辆对于燃料电池系统输出功率需求的增大，需要空气供给系统为燃料电池系统中的电堆提供满足其响应需求的空气。现有的技术手段是空气供给系统中采用大功率空气增压器来满足轨道车辆燃料电池系统中的电堆响应所需的空气，但是该技术手段具有以下缺点：
[0003]1、采用大功率空气增压器具有运行噪音大、布置空间大导致燃料电池系统集成度低和燃料电池系统的辅助功率消耗大导致系统发电效率低等缺点；
[0004]2、满足轨道车辆大功率燃料电池系统需求的空气增压器产品较少，导致空气增压器选型困难、若定制开发则采购成本高等缺点；
[0005]同时，现有的燃料电池系统的停机吹扫保护工作采取了独立的吹扫系统，导致燃料电池系统集成度低、结构复杂冗余等缺点。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，以克服技术问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，包括控制器，空气输送系统，空气吹扫管，进排气系统，氢气供给管路，湿度传感器，吹扫排放管，其特征在于：还包括氢气吹扫管和空气回收系统，氢气吹扫管用于排空氢气供给管路内剩余氢气，空气回收系统用于为空气输送系统提供空气压力和流量，并将电堆中未参与反应的剩余空气输送到空气输送系统中，空气输送系统、空气回收系统、吹扫排放管、氢气供给管路及湿度传感器与电堆相连接，氢气吹扫管的一端与空气吹扫管相连，氢气吹扫管的另一端与氢气供给管路相连接，空气吹扫管一端与空气输送系统相连接，空气吹扫管另一端与空气回收系统相连接，进排气系统与空气回收系统连接。
[0008]进一步的，氢气吹扫管还用于吹扫出燃料电池系统内电堆剩余存水。
[0009]进一步的，空气回收系统还用于吹扫出电堆中存水。
[0010]进一步的，氢气吹扫管包括氢气吹扫管路、单向阀b，氢气吹扫管路与空气吹扫管相连接，单向阀b与氢气供给管路相连接。
[0011]进一步的，空气回收系统包括空气回收管路、压力传感器b、电控截止阀b、喷射器、压力流量传感器、单向阀c、气水分离器、电控截止阀d、单向阀d，空气回收管路将压力传感器b、电控截止阀b、喷射器、压力流量传感器、单向阀c、气水分离器、电控截止阀d、单向阀d依次连接，单向阀d与空气输送系统相连接，进排气系统介于单向阀c与电控截止阀b之间，喷射器为空气回收系统提供空气压力和流量。
[0012]进一步的，空气输送系统包括空气输送管路、空气滤清器、压力传感器a、空气增压
器、压力温度传感器、热交换器、温度传感器、单向阀a，空气输送管路将空气滤清器、压力传感器a、空气增压器、压力温度传感器、热交换器、温度传感器、单向阀a依次连接，单向阀a与空气反应侧相连接，空气输送系统为电堆提供空气。
[0013]进一步的，空气吹扫管包括电控截止阀c、空气吹扫管路，电控截止阀c连接于电控截止阀d和气水分离器之间的管路上，空气吹扫管路与氢气吹扫管路相连接，空气吹扫管用于吹扫出电堆内部的存水。
[0014]进一步的，进排气系统包括电控截止阀a、进排气管路，电控截止阀a一端介于单向阀c与电控截止阀b之间，电控截止阀a另一端连接进排气管路，进排气系统用于提供燃料电池系统吹扫所需的空气以及释放电堆内部压力。
[0015]进一步的，吹扫排放管还包括电控截止阀e。
[0016]同样的目的，本专利技术还提供一种轨道车辆用燃料电池系统，包含电堆及及第一方面所述的一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，其特征在于：电堆包括氢气反应侧、吹扫排放侧、空气反应侧及空气排放侧，空气回收管路与空气排放侧相连，吹扫排放管与吹扫排放侧相连，氢气供给管路与氢气反应侧相连，单向阀a和电控截止阀c与空气反应侧相连。
[0017]本专利技术，有效解决了采用大功率空气增压器来满足轨道车辆燃料电池系统中的电堆响应所需的空气而造成的运行噪音大、布置空间大导致燃料电池系统集成度低、系统辅助功率消耗大导致燃料电池系统发电效率低、大功率空气增压器选型困难和定制开发采购成本高等缺点，又解决了现有燃料电池系统的停机吹扫保护工作采用独立的吹扫系统导致燃料电池系统集成度低、结构复杂冗余等缺点。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术公开的一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统示意图；
[0020]图2为本专利技术公开的一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统中空气输送系统示意图；
[0021]图3为本专利技术公开的一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统中空气回收系统示意图；
[0022]图中：1、控制器，2、空气输送系统，201、空气输送管路，202、空气滤清器，203、压力传感器a，204、空气增压器，205、压力温度传感器，206、热交换器，207、温度传感器，208、单向阀a，3、氢气吹扫管，301、氢气吹扫管路，302、单向阀b，4、空气吹扫管，401、电控截止阀c，402、空气吹扫管路，5、空气回收系统，501、空气回收管路，502、压力传感器b，503、电控截止阀b，504、喷射器，505、压力流量传感器，506、单向阀c，507、气水分离器，508、电控截止阀d，509、单向阀d，6、进排气系统，601、电控截止阀a，602、进排气管路，7、氢气供给管路，8、湿度传感器，9、电堆，901、氢气反应侧，902、吹扫排放侧，903、空气反应侧，904、空气排放侧，10、吹扫排放管，1001、电控截止阀e。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]如图1所示，本专利技术实施例1提供了一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，包括控制器1，空气输送系统2，空气吹扫管4，进排气系统6，氢气供给管路7，湿度传感器8，吹扫排放管10，其特征在于：还包括氢气吹扫管3和空气回收系统5，氢气吹扫管3用于排空氢气供给管路7内剩余氢气，空气回收系统5用于为空气输送系统2提供空气压力和流量，并将电堆9中未参与反应的剩余空气输送到空气输送系统2中，空气输送系统2、空气回收系统5、吹扫排放管10、氢气供给管路7及湿度传感器8与电堆9相连接，氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，包括控制器(1)，空气输送系统(2)，空气吹扫管(4)，进排气系统(6)，氢气供给管路(7)，湿度传感器(8)，吹扫排放管(10)，其特征在于：还包括氢气吹扫管(3)和空气回收系统(5)，氢气吹扫管(3)用于排空氢气供给管路(7)内剩余氢气，空气回收系统(5)用于为空气输送系统(2)提供空气压力和流量，并将电堆(9)中未参与反应的剩余空气输送到空气输送系统(2)中，空气输送系统(2)、空气回收系统(5)、吹扫排放管(10)、氢气供给管路(7)及湿度传感器(8)与电堆(9)相连接，氢气吹扫管(3)的一端与空气吹扫管(4)相连，氢气吹扫管(3)的另一端与氢气供给管路(7)相连接，空气吹扫管(4)一端与空气输送系统(2)相连接，空气吹扫管(4)另一端与空气回收系统(5)相连接，进排气系统(6)与空气回收系统(5)连接。2.如权利要求1所述的一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，其特征在于：氢气吹扫管(3)还用于吹扫出燃料电池系统内电堆(9)剩余存水。3.如权利要求1所述的一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，其特征在于：空气回收系统(5)还用于吹扫出电堆(9)中存水。4.如权利要求1所述的一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，其特征在于：氢气吹扫管(3)包括氢气吹扫管路(301)、单向阀b(302)，氢气吹扫管路(301)与空气吹扫管(4)相连接，单向阀b(302)与氢气供给管路(7)相连接。5.如权利要求4所述的一种轨道车辆用燃料电池系统的空气供给系统，其特征在于：空气回收系统(5)包括空气回收管路(501)、压力传感器b(502)、电控截止阀b(503)、喷射器(504)、压力流量传感器(505)、单向阀c(506)、气水分离器(507)、电控截止阀d(508)、单向阀d(509)，空气回收管路(501)将压力传感器b(502)、电控截止阀b(503)、喷射器(504)、压力流量传感器(505)、单向阀c(506)、气水分离器(507)、电控截止阀d(508)、单向阀d(509)依次连接，单向阀d(509)与空气输送系统(2)相连接，进排气系统(6)介于单向阀c(506)与电控截止阀b(503)之间，喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲明月，曹晓龙，周湘晔，刘印龙，倪家义，杜静萍，
申请(专利权)人：中车大连机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：