气体调节总成、燃料电池和车辆制造技术

本发明专利技术提供了一种气体调节总成、燃料电池和车辆，气体调节总成包括：集成模块，集成模块上设置有相互连通的进气口和出气口，进气口包括用于与气源连接的第一进气口和用于与电堆出口连接的第二进气口，出气口用于与电堆入口连接。第一进气口，能够使得气源中的高压氢气能够通过第一进气口进入集成模块内，第二进气口与电堆的出口相连接，第二进气口能够将电堆反应后的剩余气体在通过汽水分流器和循环装置后再次接入集成模块上，使得反应后的能够再次进入电堆中反应，进而提升了气体的温度和湿度。同时将多种气体供气控制部件集成在一起，降低外部管路接头的漏气率，保证系统安全可靠运行，减少总体的体积及重量，提高功率密度及发电效率。发电效率。发电效率。

【技术实现步骤摘要】
气体调节总成、燃料电池和车辆


[0001]本申请涉及燃料电池领域，具体而言，涉及气体调节总成、燃料电池和车辆。

技术介绍

[0002]燃料电池发电过程需要阳极输入氢气，而储氢罐内为高压氢气，无法直接供给，需经多级减压后，输入到系统前端，但仍为高压状态，还需要系统自身的压力调节装置，根据系统电流需求，精确控制入堆氢气压力；保证反应膜两侧压力差在正常范围内，避免超调损伤电堆，需要设置泄压阀。为保证反应充分，入堆氢气会过量，反应后的剩余氢气未被循环利用造成了浪费，降低了燃料利用率。目前的部件种类多，接口规格各异，且集成度差，管路连接越多，泄漏风险越大，稳定性差，体积大，不利于安装维护。
[0003]因此，如何获得一种集成度高、管路连接少、氢气利用率高的气体调节总成成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种气体调节总成。
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种包括上述气体调节总成的燃料电池。
[0006]本专利技术的目的之三在于提供一种包括上述气体调节总成和燃料电池的车辆。
[0007]本专利技术的第一方面的技术方案提供了一种气体调节总成，包括有集成模块，集成模块上设置有相互连通的进气口和出气口，进气口包括用于与气源连接的第一进气口和用于与电堆出口连接的第二进气口，出气口用于与电堆入口连接。
[0008]根据本专利技术的技术方案提供的气体调节总成，包括有集成模块，集成模块上设置有相互连通的进气口和出气口，进气口包括用于与气源连接的第一进气口和用于与电堆出口连接的第二进气口，出气口用于与电堆入口连接。在该集成模块上通过进气口进气至集成模块内，其中进气口包括与气源连接的第一进气口，使得气源中的高压氢气能够通过第一进气口进入集成模块内，同时集成模块上还包括有第二进气口，第二进气口与电堆的出口相连接，第二进气口能够将电堆反应后的剩余气体在通过汽水分流器和循环装置等后再次接入集成模块上，使得反应后的气体能够再次进入电堆中反应，进而提升了气体的温度和湿度，同时，反应后的剩余气体再与从第二进气口中进入集成模块中的气体进行混合进而提升了反应效率，并提升了气体的利用率。
[0009]进一步地，气体调节总成还包括开关阀，集成安装在集成模块上、第一进气口处，用于打开或关闭第一进气口。
[0010]在该技术方案中，气体调节总成还包括有开关阀，开关阀集成安装在箱体上，设置在第一进气口处，能够用来打开或者关闭第一进气口，即用来控制气源通入的气体的进入。
[0011]进一步的，气体调节总成还包括：比例阀，集成安装在集成模块上，靠近第一进气口处设置，用于调节第一进气口与出气口导通的开度。
[0012]在该技术方案中，气体调节总成还包括有比例阀，比例阀集成安装在集成模块上，
并设置在开关阀后，在气体进入到集成模块中后会进入至比例阀中，比例阀能够将气源中输出的高压气体进行降压，使得在出气口输入电堆的气体压力满足供气压力和流量需求。
[0013]进一步地，比例阀上还设置有引射器喷嘴和/或文丘里管。
[0014]在该技术方案中可在比例阀上设置有引射器喷嘴和/或文丘里管，引射器喷嘴或文丘里管能够进一步地提升气体循环利用率，降低功耗。
[0015]进一步地，气体调节总成还包括：泄压阀，集成安装在集成模块上，靠近出气口设置，用于控制出气口处的气体压力。
[0016]在该技术方案中，在出气口上设置有泄压阀，能够控制出气口排出的气体压力，以保证入堆气体压力符合所需的压力范围。
[0017]进一步地，气体调节总成还包括：用于检测压力的传感器，传感器至少包括：一级传感器，设置在比例阀出口处，用于检测比例阀出口处的压力。
[0018]在该技术方案中，设置有用来检测压力的传感器包括：一级传感器，其中一级传感器设置在比例阀出口处，能够检测泄压后的气体的压力。
[0019]更进一步地，传感器至少还包括：二级传感器，设置在比例阀进口处，用于检测比例阀进口处的压力。
[0020]在该技术方案中，设置有二级传感器，该传感器设置在比例阀进口处能够检测从气源进入至集成模块内的气体压力。
[0021]进一步地，一级传感器包括温压一体传感器。
[0022]在该技术方案中，一级传感器为温压一体传感器，能够同时检测进入电堆的气体的温度和压力。
[0023]进一步地，气体调节总成还包括：控制器，与一级传感器和二级传感器连接，用于根据二级传感器检测的压力和一级传感器的目标值控制出气口的出气压力。
[0024]在该技术方案中，气体调节总成还包括有控制器，控制器和一级传感器和二级传感器之间相连接，能够根据二级传感器检测的压力值和一级传感器的目标值来控制比例阀的开度，进而使得气体流量动态变化，以满足供气压力及流量需求。同时开关阀、比例阀及泄压阀可覆盖0
‑
150kw电堆氢气供应需求，以及中压、高压电堆需求。
[0025]其中，一级传感器的目标值可通过二级传感器的值进行查表得出。即可提前设置一级传感器的目标值和二级传感器的检测值之间的关联表，以此在检测出二级传感器检测出的值后，就可以知道一级传感器的目标值，然后便于基于其所需的目标压力值，控制比例阀、泄压阀等，使出气口排出的压力能够满足预定的目标压力值。
[0026]进一步地，集成模块的材质为不锈钢或铝合金。
[0027]在该技术方案中，集成模块的材质为不锈钢材质或为铝合金材质。
[0028]进一步地，集成模块通过注塑成型。
[0029]在该技术方案中，集成模块通过注塑成型。
[0030]进一步地，集成模块上设置有安装用的安装孔。
[0031]在该技术方案中，集成模块上设置有安装用的安装孔。并在端板上设置有与安装孔相匹配的固定点，从而使集成模块的安装更加的牢靠。
[0032]本专利技术第二方面的技术方案，提出了一种燃料电池，包括第一方面任一项技术方案中的气体调节总成。
[0033]根据本专利技术的技术方案提供的燃料电池，包括第一方面任一项技术方案中的气体调节总成。因此，该燃料电池具有第一方面任一项实施例提供的气体调节总成的全部的技术效果，在此不再赘述。
[0034]本专利技术第三方面的技术方案，提出了一种车辆，包括第一方面任一项技术方案中的气体调节总成或第二方案提供的燃料电池。
[0035]根据本专利技术的技术方案提供的车辆，由于该车辆包括第一方面任一项实施例提供的气体调节总成或第二方面任一项技术方案中的燃料电池。因此，该车辆具有第一方面任一项实施例提供的气体调节总成及第二方面任一项技术方案中的燃料电池的全部的技术效果。
[0036]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0037]本专利技术的实施例中上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体调节总成，其特征在于，包括：集成模块，所述集成模块上设置有进气口和出气口，所述进气口包括用于与气源连接的第一进气口和用于与电堆出口连接的第二进气口，所述出气口用于与电堆入口连接。2.根据权利要求1所述的气体调节总成，其特征在于，还包括：开关阀，集成安装在所述集成模块上、所述第一进气口处，用于打开或关闭所述第一进气口。3.根据权利要求1所述的气体调节总成，其特征在于，还包括：比例阀，集成安装在所述集成模块上，靠近所述第一进气口处设置，用于调节所述第一进气口与所述出气口导通的开度。4.根据权利要求3所述的气体调节总成，其特征在于，所述比例阀上还设置有引射器喷嘴和/或文丘里管。5.根据权利要求1所述的气体调节总成，其特征在于，还包括：泄压阀，集成安装在所述集成模块上，靠近所述出气口设置，用于控制所述出气口处的气体压力。6.根据权利要求3所述的气体调节总成，其特征在于，还包括：用于检测压力的传感器，所述传感器至少包括：一级传感器，设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛小超，彭炼，王江林，
申请(专利权)人：三一汽车制造有限公司，
类型：发明
国别省市：