燃料电池系统和具有其的车辆技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池系统和具有其的车辆，所述燃料电池系统包括：空压机，所述空压机的进口与空气气源连通；第一换热装置，所述第一换热装置包括气气换热部，所述气气换热部具有氢气流道和空气流道，所述氢气流道的进口与液氢源连通，所述空气流道的进口与所述空压机的出口连通；电堆，所述电堆上设有电堆空气进口、电堆氢气进口、电堆冷却液进口和电堆冷却液出口，所述电堆空气进口与所述空气流道的出口连通，所述电堆氢气进口与所述氢气流道的出口连通。根据本实用新型专利技术实施例的燃料电池系统具有成本低、延长车辆续航、集成度高等优点。高等优点。高等优点。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统和具有其的车辆


[0001]本技术涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种燃料电池系统和具有所述燃料电池系统的车辆。

技术介绍

[0002]燃料电池系统由电堆和系统辅助零部件组成，辅助零部件可划分为氢气路、空气路和冷却路，氢气路为电堆内电化学反应提供合适温、湿度的氢气流量；空气路为电堆内电化学反应提供合适温、湿度的空气流量；冷却路为电堆提供合适温度的冷却液流量，带走电堆电化学反应产生的多余热量。
[0003]由于储氢装置中的氢气为低温高压液态氢，燃料电池系统的反应温度为60
‑
90℃，因此储氢装置中的氢气在进入燃料电池系统之前需要进行降压和升温，在相关技术中的燃料电池系统中，液氢汽化采用水浴式换热器，利用高温水与液氢进行换热对液氢进行汽化，然后采用板式换热器，同样利用高温水换热，将低温气氢升温到适合电堆反应所需的高温氢气。在系统启动初期，需用PTC加热装置加热水浴式换热器内的介质，而采用PTC加热装置加热，不仅对系统安全性要求等级较高，而且需损耗电池包储存的电能，降低整车的续航，此外水浴式换热器所需体积较大，不利于系统集成。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种燃料电池系统，该燃料电池系统具有成本低、延长车辆续航、集成度高等优点。
[0005]本技术还提出一种具有所述燃料电池系统的车辆。
[0006]为实现上述目的，根据本技术的第一方面的实施例提出一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括与电堆相连通的氢气路、空气路和冷却路，所述燃料电池系统包括：空压机，所述空压机的进口与空气气源连通；第一换热装置，所述第一换热装置包括气气换热部，所述气气换热部具有氢气流道和空气流道，所述氢气流道的进口与液氢源连通，所述空气流道的进口与所述空压机的出口连通；电堆，所述电堆上设有电堆空气进口、电堆氢气进口、电堆冷却液进口和电堆冷却液出口，所述电堆空气进口与所述空气流道的出口连通，所述电堆氢气进口与所述氢气流道的出口连通。
[0007]根据本技术实施例的燃料电池系统，具有成本低、延长车辆续航、集成度高等优点。
[0008]另外，根据本技术上述实施例的燃料电池系统还可以具有如下附加的技术特征：
[0009]根据本技术的一个实施例，所述燃料电池系统进一步包括：水泵和散热器，所述水泵的第一进口与所述电堆冷却液出口相连通，所述散热器的第一出口与电堆冷却液进口相连通。
[0010]根据本技术的一个实施例，所述第一换热装置还包括气液换热部，所述气液
换热部具有第一气体流道和第一液体流道，所述第一气体流道的进口与所述空气流道的出口相连，所述第一气体流道的出口与所述电堆空气进口连通，所述第一液体流道的进口与所述散热器的第二出口连通，所述第一液体流道的出口与所述水泵的第二进口相连通。
[0011]根据本技术的一个实施例，所述燃料电池系统还包括第二换热装置，所述第二换热装置内具有第二气体流道和第二液体流道，所述第二气体流道分别与所述氢气流道的出口和所述电堆氢气进口连通，所述第二液体流道分别与所述水泵的出口和所述散热器的进口连通。
[0012]根据本技术的一个实施例，所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括加湿装置，所述加湿装置分别与所述第一气体流道的出口和所述电堆空气进口连通。
[0013]根据本技术的一个实施例，所述燃料电池系统还包括氢循环装置，所述氢循环装置分别与所述第二气体流道的出口和所述电堆氢气进口连通。
[0014]根据本技术的一个实施例，所述空压机的进口通过过滤器与大气连通。
[0015]根据本技术的一个实施例，所述第一换热装置为中冷器。
[0016]根据本技术的一个实施例，所述第一换热器的长度为100
‑
300毫米；所述氢气流道和所述空气流道的内径为10
‑
19毫米。
[0017]根据本技术的第二方面的实施例提出一种车辆，所述车辆包括根据本技术的第一方面的实施例所述的燃料电池系统。
[0018]根据本技术实施例的车辆，通过利用根据本技术的第一方面的实施例所述的燃料电池系统，具有成本低、续航长、集成度高等优点。
[0019]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0020]本技术的上述和/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：
[0021]图1是根据本技术实施例的燃料电池系统的结构示意图。
[0022]附图标记：燃料电池系统1、空压机10、第一换热装置20、气气换热部21、气液换热部22、电堆30、第二换热装置40、加湿装置50、氢循环装置60、散热器70、水泵80、空气气源2、液氢源3。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0024]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0025]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0026]下面参考附图描述根据本技术实施例的燃料电池系统1。
[0027]如图1所示，根据本技术实施例的燃料电池系统1包括与电堆30相连通的氢气路、空气路和冷却路。
[0028]根据本技术实施例的燃料电池系统1包括空压机10、第一换热装置20和电堆30。
[0029]空压机10的进口与空气气源2连通。第一换热装置20包括气气换热部21，气气换热部21具有氢气流道和空气流道，所述氢气流道的进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，包括与电堆相连通的氢气路、空气路和冷却路，其特征在于，包括：空压机，所述空压机的进口与空气气源连通；第一换热装置，所述第一换热装置包括气气换热部，所述气气换热部具有氢气流道和空气流道，所述氢气流道的进口与液氢源连通，所述空气流道的进口与所述空压机的出口连通；电堆，所述电堆上设有电堆空气进口、电堆氢气进口、电堆冷却液进口和电堆冷却液出口，所述电堆空气进口与所述空气流道的出口连通，所述电堆氢气进口与所述氢气流道的出口连通。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，进一步包括：水泵和散热器，所述水泵的第一进口与所述电堆冷却液出口相连通，所述散热器的第一出口与电堆冷却液进口相连通。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一换热装置还包括气液换热部，所述气液换热部具有第一气体流道和第一液体流道，所述第一气体流道的进口与所述空气流道的出口相连，所述第一气体流道的出口与所述电堆空气进口连通，所述第一液体流道的进口与所述散热器的第二出口连通，所述第一液体流道的出口与所述水泵的第二进口相连通。4.根据权利要求2所述的燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓世超，韩吉伟，敬赛，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：