一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统，包括：空气供应子系统与氢气供应子系统，所述氢气供应子系统中：电堆的氢气出口与分水器管路连接；分水器的第一出气口与引射器的入气口管路连接，引射器的出气口与电堆的氢气入口相对接，分水器的第二出气口经排氢电磁阀与外部排氢管路连接，分水器的出水口经排水电磁阀与外部排水管路连接；所述排氢电磁阀与排水电磁阀均设置在加热罐内；空压机经电磁三通阀与所述加热罐管路连接。所述排氢电磁阀与排水电磁阀的外侧包覆有吸音保温材料。本实用新型专利技术能够实现对燃料电池供氢系统的排氢及排水管路与阀门进行加热吹扫，确保排氢排水通畅，且能够实现对排氢及排水管路阀门的保温降噪。的保温降噪。的保温降噪。

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统


[0001]本技术属于车辆燃料电池维护
,具体涉及一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统。

技术介绍

[0002]随着燃料电池汽车的迅速发展，对燃料电池的工作稳定性要求越来越高，尤其是在低温等极端气候环境下，应确保燃料电池正常工作。
[0003]由于燃料电池工作机理的特殊性，一方面，电池阴极供气系统中含有浓度较高的氮气，而阳极中没有氮气，氮气等气体会在浓度差的作用下，由阴极扩散至阳极。随着阳极气体的不断循环积攒，若不定期排出气体，则会导致氮气浓度升高，氢气浓度下降，从而影响反应效率与系统输出功率，通常情况下，我们将阳极的氢气与氮气在内的混合气体排出的过程称为“排氢”；另一方面，燃料电池阴极反应生成的水，在浓度梯度等作用不断向阳极扩散，导致阳极积攒的水过多，故而阳极需要定期排水，防止阳极水过多，产生水淹问题，而水淹将导致电堆反应效率下降，严重损害电堆寿命，这一过程我们称为“排水”。
[0004]在北方等低温气候环境下，“排氢”与“排水”管路上的阀门均会产生结冰冻堵现象，甚至导致管路损坏，故需要对管路上的阀门进行融冰疏通处理，以确保顺利“排氢”或“排水”。
[0005]现有技术中，仅仅对“排水”管路上的排水阀门进行升温除冰处理，而忽略了对“排氢”管路上的排氢阀门的除水除冰工作；此外，现有技术中缺少对管路阀门的基础保温方案，使得对加热除冰造成一定浪费。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术公开了一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统，能够实现对燃料电池供氢系统的排氢及排水管路与阀门进行加热吹扫，确保排氢排水通畅，且能够实现对排氢及排水管路阀门的保温降噪。
[0007]结合说明书附图，本技术所述技术方案如下：
[0008]一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统，包括：空气供应子系统与氢气供应子系统，所述氢气供应子系统中：
[0009]电堆1的氢气出口104与分水器10管路连接；
[0010]分水器10的第一出气口与引射器14的入气口管路连接，引射器14的出气口与电堆1的氢气入口101相对接，分水器10的第二出气口经排氢电磁阀12与外部排氢管路连接，当排氢电磁阀12开启时，分离出的气体经排氢电磁阀12排出，当排氢电磁阀12关闭时，分离出的气体经引射器14回流至电堆1的氢气入口101；
[0011]分水器10的出水口经排水电磁阀13与外部排水管路连接；
[0012]所述排氢电磁阀12与排水电磁阀13均设置在加热罐11内；
[0013]空压机4经电磁三通阀5与所述加热罐11管路连接。
[0014]进一步地，所述加热罐11内安装有温度监测单元；
[0015]所述温度监测单元与电磁三通阀5信号连接。
[0016]进一步地，所述排氢电磁阀12与排水电磁阀13的外侧包覆有吸音保温材料。
[0017]更进一步地，所述吸音保温材料为海绵。
[0018]进一步地，所述电磁三通阀5与加热罐11的连接管路上安装有单向阀17，所述单向阀17为电磁三通阀5向加热罐11导通。
[0019]进一步地，外部氢气源通过管路与所述减压阀15管路连接；
[0020]减压阀15通过管路与所述引射器14的另一入口连接。
[0021]更进一步地，所述外部氢气源与减压阀15的连接管路上安装有压力传感器16。
[0022]进一步地，所述空气供应子系统中：
[0023]空气滤清器2、空压机4、电磁三通阀5、中冷器6、加湿器7、电子节气门8以及氢气稀释装置9依次管路连接；
[0024]加湿器7的另一出口与电堆1的空气入口管路连接，电堆1的空气出口103与加湿器7的另一入口管路连接。
[0025]更进一步地，所述空气滤清器2与空压机4的连接管路上安装有空气流量计3。
[0026]更进一步地，流经电子节气门8、排氢电磁阀12、排水电磁阀13以及加热罐11的管路均与所述氢气稀释装置9相连接。
[0027]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0028]1、本技术所述用于燃料电池阀门与管路的防冻系统利用空压机压缩后的高温高压气体，对排管路上的加热罐内进行吹扫，加热罐内的排氢阀门和排水阀门在高温高压气体的吹扫下升温，有效防止排氢阀门和排水阀门冻结，确保排氢排水通畅，提高了系统的可靠性。
[0029]2、本技术所述用于燃料电池阀门与管路的防冻系统，置于加热罐内的排氢阀门和排水阀门外侧包覆有吸音保温材料，一方面实现对阀门的保温，降低高温高压气体的使用频率，更加节能；另一方面能够吸收排氢阀门和排水阀门动作过程中所产生的噪音，进一步提升系统的NVH性能。
附图说明
[0030]图1为本技术所述用于燃料电池阀门与管路的防冻系统的结构示意图。
[0031]图中：
[0032]1‑
电堆，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
空气滤清器，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
空气流量计，
[0033]4‑
空压机，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
电磁三通阀，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑
中冷器，
[0034]7‑
加湿器，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8‑
电子节气门，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ9‑
氢气稀释装置，
[0035]10
‑
分水器，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
‑
加热罐，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
‑
排氢电磁阀，
[0036]13
‑
排水电磁阀，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
14
‑
引射器，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15
‑
减压阀，
[0037]16
‑
压力传感器，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
17
‑
单向阀；
[0038]101
‑
氢气入口，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
102
‑
空气入口，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
103
‑
空气出口，
[0039]104
‑
氢气出口。
具体实施方式
[0040]为清楚、完整地描述本技术所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本技术的具体实施方式如下：
[0041]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统，包括：空气供应子系统与氢气供应子系统，其特征在于：所述氢气供应子系统中：电堆(1)的氢气出口(104)与分水器(10)管路连接；分水器(10)的第一出气口与引射器(14)的入气口管路连接，引射器(14)的出气口与电堆(1)的氢气入口(101)相对接，分水器(10)的第二出气口经排氢电磁阀(12)与外部排氢管路连接，当排氢电磁阀(12)开启时，分离出的气体经排氢电磁阀(12)排出，当排氢电磁阀(12)关闭时，分离出的气体经引射器(14)回流至电堆(1)的氢气入口(101)；分水器(10)的出水口经排水电磁阀(13)与外部排水管路连接；所述排氢电磁阀(12)与排水电磁阀(13)均设置在加热罐(11)内；空压机(4)经电磁三通阀(5)与所述加热罐(11)管路连接。2.如权利要求1所述一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统，其特征在于：所述加热罐(11)内安装有温度监测单元；所述温度监测单元与电磁三通阀(5)信号连接。3.如权利要求1所述一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统，其特征在于：所述排氢电磁阀(12)与排水电磁阀(13)的外侧包覆有吸音保温材料。4.如权利要求3所述一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统，其特征在于：所述吸音保温材料为海绵。5.如权利要求1所述一种用于燃料电池阀门与管路的防冻系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马秋玉，韩令海，赵洪辉，鲍金成，郭冬来，李鑫宇，秦晓津，芦岩，浦及，都京，黄兴，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：