一种氢燃料电池发动机加热氢气的系统和方法技术方案

本申请提供一种氢燃料电池发动机加热氢气的系统和方法，控制器用于接收空气压缩机出口处的第一空气温度，和，接收增湿器湿侧出口处的第二空气温度；第一支路第一端与空气压缩机连接，且流经增湿器湿侧；第一支路的第二端连接氢气换热器；第二支路的第一端与空气压缩机连接；第二支路的第二端连接氢气换热器；控制器连接第一支路和第二支路；用于在当第一空气温度小于或等于第二空气温度时，开启第一支路且关闭第二支路；在第一空气温度大于第二空气温度时，开启第二支路且关闭第一支路。即利用发动机运行过程中产生的高温空气通过氢气换热器为氢气加热，无需额外的加热设备，有效利用发动机余热，提高发动机效率，降低发动机整体功耗，节约成本。节约成本。节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池发动机加热氢气的系统和方法


[0001]本申请涉及车辆工程领域，特别涉及一种氢燃料电池发动机加热氢气的系统和方法。

技术介绍

[0002]氢燃料电池是一种将化学能直接高效地转化为电能的装置，氢燃料电池的基本原理为电解水的逆反应。分别将氢气与氧气供应给氢燃料电池堆的阳极与阴极，在催化剂的作用下，氢气与氧气反应产生电能与水。
[0003]随着人们环保意识的提高，由于氢燃料电池的反应产物为水等，具有低污染的优点，氢燃料电池在发动机中的应用得到了巨大的发展。
[0004]然而，在运行氢燃料电池发动机时，若在低温环境下运行，会影响氢燃料电池堆的最大额定功率，且低温运行会在氢燃料电池堆阳极入口处形成压力波动，造成氢气分配不均以及氢气的浪费，影响氢燃料电池堆和其他发动机辅机系统的可靠性，增加运营成本。
[0005]传统的提高氢燃料电池发动机环境温度的方法采用加热器对氢气进行加热，加热器产生的功耗较大，导致氢燃料电池发动机在启动后一段时间内能量转换效率较低，氢气消耗量较大，经济可行性较低。
专利
技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池发动机加热氢气的系统，其特征在于，包括：控制器、第一支路、第二支路、空气压缩机、增湿器和氢气换热器；所述控制器用于接收所述空气压缩机出口处的第一空气温度，和，接收所述增湿器湿侧出口处的第二空气温度；所述第一支路的第一端与所述空气压缩机连接，且流经所述增湿器湿侧；所述第一支路的第二端连接所述氢气换热器；所述第二支路的第一端与所述空气压缩机连接；所述第二支路的第二端连接所述氢气换热器；所述控制器连接所述第一支路和所述第二支路；用于在当所述第一空气温度小于或等于所述第二空气温度时，开启所述第一支路且关闭所述第二支路；在所述第一空气温度大于所述第二空气温度时，开启所述第二支路且关闭所述第一支路。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：中冷器；所述中冷器的第一端连接所述氢气换热器，用于冷却流经所述氢气换热器后的空气。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：引流开关；所述引流开关连接所述第一支路和所述第二支路；用于在当所述第一空气温度小于或等于所述第二空气温度时，开启所述第一支路且关闭所述第二支路；在所述第一空气温度大于所述第二空气温度时，开启所述第二支路且关闭所述第一支路。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述引流开关包括：三通阀；所述三通阀的第一端连接所述增湿器的湿侧；所述三通阀的第二端连接所述空气压缩机；所述三通阀的第三端连接所述氢气换热器；所述三通阀用于在当所述第一空气温度小于或等于所述第二空气温度时，开启所述第一端和所述第三端，且关闭所述第二端；在所述第一空气温度大于所述第二空气温度时，开启所述第二端与所述第三端，且关闭所述第一端。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀和第四开关阀；所述中冷器的第一端通过所述第二开关阀连接所述氢气换热器；所述中冷器的第二端通过所述第一开关阀连接所述空气压缩机；所述中冷器的第三端连接所述增湿器的干侧；所述第三开关阀的一端连接所述氢气换热器，另一端连接尾排；所述第四开关阀的一端连接所述增湿器的湿侧，另一端连接所述尾排；当所述第一空气温度小于或等于所述第二空气温度时，开启所述第一开关阀和所述第三开关阀，且关闭所述第二开关阀和所述第四开关阀；当...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，陈光财，刘晓辉，刘佳，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：