燃料电池氢气循环系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种燃料电池氢气循环系统，包括：氢气输送主路，氢气输送主路的其中一端连接高压氢气瓶；至少两条输送支路，所有输送支路由氢气输送主路的另一端引出并分别连接至电堆的侧部；循环回路，循环回路由电堆的底部引出并连接至氢气输送主路或输送支路。本实用新型专利技术提供的燃料电池氢气循环系统，设置有至少两条输送支路，并且所有输送支路由氢气输送主路的另一端引出并分别连接至电堆的侧部。通过这种设置方式，可以使得连接电堆入口的管路的流量大幅降低，更便于整个系统中各类控制阀的选型、调节控制。并且，如此设置可使得电堆各入口的流量更平稳，分配进入电堆内部每个极板的氢气流量更均匀，氢气流量更容易控制。氢气流量更容易控制。氢气流量更容易控制。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池氢气循环系统


[0001]本技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池氢气循环系统。

技术介绍

[0002]目前车用燃料电池氢气循环系统大多采用35MPa或70MPa高压储氢罐，再经二级或多级减压至合适的压力范围供给电堆。燃料电池系统主要包含空气供应子系统、氢气循环子系统和水热管理子系统，共3大系统。其中，氢气循环子系统向电堆连续提供一定压力和流量的高纯度氢气，保证燃料电池电堆中的电化学反应的正常进行。氢气循环系统通过大量氢气循环利用，保证燃料电池内的水平衡，并提高系统的经济性。
[0003]目前氢气循环子系统回路，主要采用氢气循环泵和引射器两种技术方案，实现氢气循环利用。虽然有多种氢气循环回路方案，但是受到电堆进出气口结构限制，氢气进入电堆入口，都是采用单进单出形式(单一电堆氢气进口进气，单一电堆氢气出口出气)。即燃料电池电堆的氢气进口和出口均为一个，通常是氢气通过电堆一侧的公共入口流道，再分散进入电堆中的多层双极板氢气流道，最后汇出到另外一侧的公共出口流道。此种回路形式，针对大功率电堆(如120kw功率)进气管路中氢气流量高达2000L/min时，对于氢气管路系统中的控制元件提出了非常严格的要求。因此，对于电堆进出口流量控制和流量分配进行研究，是目前面临的迫切需求。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种燃料电池氢气循环系统，用以解决现有技术中电堆进出口无法进行有效流量控制和流量分配的问题，实现便于系统进行流量控制的效果。
[0005]本技术提供一种燃料电池氢气循环系统，包括：氢气输送主路，所述氢气输送主路的其中一端连接高压氢气瓶；至少两条输送支路，所有所述输送支路由所述氢气输送主路的另一端引出并分别连接至电堆的侧部；循环回路，所述循环回路由所述电堆的底部引出并连接至所述氢气输送主路或所述输送支路。
[0006]根据本技术提供的燃料电池氢气循环系统，所述输送支路包括第一输送支路和第二输送支路，其中，所述第一输送支路和所述第二输送支路由所述氢气输送主路的另一端引出并分别连接至所述电堆的两侧。
[0007]根据本技术提供的燃料电池氢气循环系统，所述氢气输送主路上设置有第一电磁阀，所述第一输送支路上依次设置有第二电磁阀和第一压力传感器，并且所述第二输送支路上设置有第二压力传感器。
[0008]根据本技术提供的燃料电池氢气循环系统，所述循环回路的其中一端连接所述电堆的底部，另一端连接所述氢气输送主路并位于所述第一电磁阀的上游，其中，所述循环回路中依次连接有第一三通电磁阀、第一水气分离器、氢气循环泵和单向阀，并且所述第一水气分离器上连接第三电磁阀。
[0009]根据本技术提供的燃料电池氢气循环系统，所述氢气输送主路上设置有第一
引射器，所述第一输送支路上依次设置有第四电磁阀和第三压力传感器，并且所述第二输送支路上设置有第四压力传感器。
[0010]根据本技术提供的燃料电池氢气循环系统，所述循环回路的其中一端连接所述电堆的底部，另一端连接所述第一引射器，其中，所述循环回路中依次连接有第二三通电磁阀和第二水气分离器，并且所述第二水气分离器上连接第五电磁阀。
[0011]根据本技术提供的燃料电池氢气循环系统，所述第一输送支路上依次设置有第六电磁阀、第二引射器和第五压力传感器，所述第二输送支路上依次设置有第三引射器和第六压力传感器。
[0012]根据本技术提供的燃料电池氢气循环系统，所述循环回路的其中一端连接所述电堆的底部，另一端分别连接所述第二引射器和所述第三引射器，其中，所述循环回路中依次连接有第三三通电磁阀和第三水气分离器，并且所述第三水气分离器上连接第七电磁阀。
[0013]根据本技术提供的燃料电池氢气循环系统，所述氢气输送主路中，在所述高压氢气瓶和所述循环回路的另一端之间还依次连接有第一气瓶入口调节阀、第一高压减压阀、第七压力传感器、第一低压减压阀和第八压力传感器。
[0014]根据本技术提供的燃料电池氢气循环系统，在所述氢气输送主路中还依次连接有第二气瓶入口调节阀、第二高压减压阀、第九压力传感器、第二低压减压阀、第十压力传感器和第八电磁阀。
[0015]本技术提供的燃料电池氢气循环系统，设置有至少两条输送支路，并且所有输送支路由氢气输送主路的另一端引出并分别连接至电堆的侧部。通过这种设置方式，可以使得连接电堆入口的管路的流量大幅降低，更便于整个系统中各类控制阀的选型、调节控制。并且，如此设置可使得电堆各入口的流量更平稳，分配进入电堆内部每个极板的氢气流量更均匀，氢气流量更容易控制。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术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。
[0017]图1是本技术提供的燃料电池氢气循环系统的结构示意图之一；
[0018]图2是本技术提供的燃料电池氢气循环系统的结构示意图之二；
[0019]图3是本技术提供的燃料电池氢气循环系统的结构示意图之三；
[0020]附图标记：
[0021]100：燃料电池氢气循环系统；
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102：氢气输送主路；
[0022]104：第一输送支路；
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106：第二输送支路；
[0023]108：循环回路；
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110：第一电磁阀；
[0024]112：第二电磁阀；
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114：第一压力传感器；
[0025]116：第二压力传感器；
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118：第一三通电磁阀；
[0026]120：第一水气分离器；
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122：氢气循环泵；
[0027]124：单向阀；
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126：第三电磁阀；
[0028]128：第一引射器；
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130：第四电磁阀；
[0029]132：第三压力传感器；
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134：第四压力传感器；
[0030]136：第二三通电磁阀；
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138：第二水气分离器；
[0031]140：第五电磁阀；
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142：第六电磁阀；
[0032]144：第二引射器；
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146：第五压力传感器；
[0033]148：第三引射器；
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150：第六本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：氢气输送主路，所述氢气输送主路的其中一端连接高压氢气瓶；至少两条输送支路，所有所述输送支路由所述氢气输送主路的另一端引出并分别连接至电堆的侧部；循环回路，所述循环回路由所述电堆的底部引出并连接至所述氢气输送主路或所述输送支路。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，所述输送支路包括第一输送支路和第二输送支路，其中，所述第一输送支路和所述第二输送支路由所述氢气输送主路的另一端引出并分别连接至所述电堆的两侧。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，所述氢气输送主路上设置有第一电磁阀，所述第一输送支路上依次设置有第二电磁阀和第一压力传感器，并且所述第二输送支路上设置有第二压力传感器。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，所述循环回路的其中一端连接所述电堆的底部，另一端连接所述氢气输送主路并位于所述第一电磁阀的上游，其中，所述循环回路中依次连接有第一三通电磁阀、第一水气分离器、氢气循环泵和单向阀，并且所述第一水气分离器上连接第三电磁阀。5.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，所述氢气输送主路上设置有第一引射器，所述第一输送支路上依次设置有第四电磁阀和第三压力传感器，并且所述第二输...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉，刘佰博，张擘，薛龙昌，郭存心，
申请(专利权)人：中车工业研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：