燃料电池系统及车辆技术方案

本申请提供燃料电池系统及车辆。燃料电池系统包括燃料电池、换热器和系统排气口。燃料电池包括空气进气口和空气出气口。换热器包括用于热量交换的至少两条通道，至少两条通道包括第一通道和第二通道。第一通道的一端用于空气进入，另一端与空气进气口连接。第二通道的一端与空气出气口连通，另一端与系统排气口连接。使得空气和燃料电池的空气出气口排出的气体可以在换热器中进行热量交换，如此可以利用燃料电池的空气出气口排出的气体的热量对进入的空气进行加热，缩短了燃料电池到达最佳工作温度的时间。作温度的时间。作温度的时间。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统及车辆


[0001]本申请涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池系统及车辆。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种可以将燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。在燃料电池所在的环境的温度较低时，其内部的水可能会结冰，使得燃料电池低温冷启动的时间较长、低温冷启动的效率较低，短时间内燃料电池无法以额定功率输出。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种燃料电池系统及车辆，以解决相关技术中的至少部分问题。
[0004]本申请提供一种燃料电池系统，其中包括：
[0005]燃料电池，所述燃料电池包括空气进气口和空气出气口；
[0006]换热器，所述换热器包括用于热量交换的至少两条通道，所述至少两条通道包括第一通道和第二通道；所述第一通道的一端用于空气进入，另一端与所述空气进气口连接；及
[0007]系统排气口，所述第二通道的一端与所述空气出气口连通，另一端与所述系统排气口连接。
[0008]进一步地，所述燃料电池包括氢气进气口和氢气出气口；所述至少两条通道包括第三通道，所述第三通道的一端用于氢气进入，另一端与所述氢气进气口连接。
[0009]进一步地，还包括第一氢气排气通道、第二氢气排气通道和氢气排气阀；所述第一氢气排气通道的一端与所述氢气出气口连通，另一端与所述氢气进气口连通；所述第二氢气排气通道一端与所述氢气出气口连通，另一端与所述系统排气口连接；
[0010]所述第二氢气排气通道设置有所述氢气排气阀；当所述氢气排气阀处于打开状态时，所述氢气出气口与所述系统排气口连通。
[0011]进一步地，还包括分水器；所述氢气出气口与所述分水器的进口连接；所述分水器的出口与所述第一氢气排气通道和所述第二氢气排气通道连接；
[0012]还包括排水阀。所述分水器的下端设置有排水通道，所述排水阀设置于所述排水通道；和/或
[0013]还包括设置于所述第一氢气排气通道的单向阀，所述单向阀包括第一端和第二端，所述单向阀从第一端至第二端单向导通，所述第一端连接于所述分水器的出口，所述第二端连接于所述氢气进气口。
[0014]进一步地，还包括系统进气口、进气三通阀、第一温度传感器和控制器；所述进气三通阀包括第一端口、第二端口和第三端口；所述第一通道的一端与所述系统进气口连通，用于空气进入，另一端与所述第一端口连通；所述系统进气口与所述第二端口连通；所述第三端口与所述空气进气口连通；当所述进气三通阀处于第一状态时，所述第一端口与所述第三端口连通；当所述进气三通阀处于第二状态时，所述第二端口与所述第三端口连通；
[0015]所述第一温度传感器位于所述第三端口与所述空气进气口之间，用于检测空气的温度；所述第一温度传感器与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述第一温度传感器检测到的温度控制所述进气三通阀在所述第一状态和所述第二状态之间的切换；当所述第一温度传感器检测到温度超过第一设定温度时，所述控制器控制所述进气三通阀从第一状态切换至第二状态。
[0016]进一步地，还包括空压机、中冷器、电磁阀及冷却液管路；所述空压机连接于所述第三端口与所述第一温度传感器之间，所述中冷器连接于所述第一温度传感器与所述空气进气口之间；所述冷却液管路的一端用于冷却液进入，另一端经过所述中冷器并延伸至所述中冷器之外；所述电磁阀设置于所述冷却液管路；
[0017]所述控制器用于根据所述第一温度传感器检测出的温度，控制所述电磁阀在打开状态和关闭状态之间切换；当所述第一温度传感器检测到温度超过第二设定温度时，所述控制器控制所述电磁阀从关闭状态切换至打开状态；其中，所述第二设定温度大于所述第一设定温度。
[0018]进一步地，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述冷却液管路，用于检测所述冷却液管路内冷却液的温度；所述控制器用于根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器检测出的温度，控制所述电磁阀在打开状态和关闭状态之间切换；
[0019]当所述第一温度传感器检测到的温度低于第三设定温度、且第二温度传感器检测到的温度高于第一温度传感器的检测到的温度时，控制所述电磁阀保持打开状态；当所述第一温度传感器检测到的温度低于第三设定温度、且第二温度传感器检测到的温度低于第一温度传感器检测到的温度时，控制所述电磁阀切换至关闭状态；其中，所述第三设定温度小于所述第二设定温度、且大于等于所述第一设定温度。
[0020]进一步地，包括空气进气管路、第一空气排气管路和增湿器；所述空气进气管路的一端用于空气进入，另一端与所述空气进气口连通；所述第一空气排气管路的一端与所述空气出气口连通，另一端与所述系统排气口连通；其中，所述空气进气管路和所述第一空气排气管路经过所述增湿器。
[0021]进一步地，还包括第二空气排气管路、空气流量计、控制器和节气门，所述空气流量计设置于所述空气进气管路，所述节气门设置于所述第二空气排气管路，所述第二空气排气管路的一端与所述空气进气管路连通，另一端与所述系统排气口连通，当所述节气门处于打开状态时，所述第二空气排气管路的两端连通；
[0022]所述控制器用于根据所述空气流量计检测出的空气流量，控制所述节气门在打开状态与关闭状态之间切换；当所述空气流量计检测到空气流量超过设定流量时，控制所述节气门从关闭状态切换至打开状态。
[0023]本申请提供一种车辆，其中包括如上述任一实施例所述的燃料电池系统。
[0024]本申请提供的燃料电池系统包括燃料电池、换热器和系统排气口。燃料电池包括空气进气口和空气出气口。换热器包括用于热量交换的至少两条通道，至少两条通道包括第一通道和第二通道。第一通道的一端用于空气进入，另一端与空气进气口连接。第二通道的一端与空气出气口连通，另一端与系统排气口连接。进入的空气可以经过第一通道，燃料电池的空气出气口排出的气体可以经过第二通道，使得空气和燃料电池的空气出气口排出的气体可以在换热器中进行热量交换，如此可以利用燃料电池的空气出气口排出的气体的
热量对进入的空气进行加热，缩短了燃料电池到达最佳工作温度的时间，可以使燃料电池的空气出气口排出的气体得到有效的利用，提高了燃料电池系统的输出效率。
[0025]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0026]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0027]图1所示为本申请一示例性实施例的燃料电池系统的进气三通阀处于第一状态时的示意图；
[0028]图2所示为本申请一示例性实施例的燃料电池系统的进气三通阀处于第二状态时的示意图。
具体实施方式
[0029]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：燃料电池，所述燃料电池包括空气进气口和空气出气口；换热器，所述换热器包括用于热量交换的至少两条通道，所述至少两条通道包括第一通道和第二通道；所述第一通道的一端用于空气进入，另一端与所述空气进气口连接；及系统排气口，所述第二通道的一端与所述空气出气口连通，另一端与所述系统排气口连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池包括氢气进气口和氢气出气口；所述至少两条通道，包括第三通道，所述第三通道的一端用于氢气进入，另一端与所述氢气进气口连接。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括第一氢气排气通道、第二氢气排气通道和氢气排气阀；所述第一氢气排气通道的一端与所述氢气出气口连通，另一端与所述氢气进气口连通；所述第二氢气排气通道一端与所述氢气出气口连通，另一端与所述系统排气口连接；所述第二氢气排气通道设置有所述氢气排气阀；当所述氢气排气阀处于打开状态时，所述氢气出气口与所述系统排气口连通。4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括分水器；所述氢气出气口与所述分水器的进口连接；所述分水器的出口与所述第一氢气排气通道和所述第二氢气排气通道连接；还包括排水阀；所述分水器的下端设置有排水通道，所述排水阀设置于所述排水通道；和/或还包括设置于所述第一氢气排气通道的单向阀，所述单向阀包括第一端和第二端，所述单向阀从第一端至第二端单向导通，所述第一端连接于所述分水器的出口，所述第二端连接于所述氢气进气口。5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括系统进气口、进气三通阀、第一温度传感器和控制器；所述进气三通阀包括第一端口、第二端口和第三端口；所述第一通道的一端与所述系统进气口连通，用于空气进入，另一端与所述第一端口连通；所述系统进气口与所述第二端口连通；所述第三端口与所述空气进气口连通；当所述进气三通阀处于第一状态时，所述第一端口与所述第三端口连通；当所述进气三通阀处于第二状态时，所述第二端口与所述第三端口连通；所述第一温度传感器位于所述第三端口与所述空气进气口之间，用于检测空气的温度；所述第一温度传感器与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述第一温度传感器检测到的温度控制所述进气三通阀在所述第一状态和所述第二状态之间的切换；当所述第一温度传感器检测到温度超过第一设定温度时，所述控制器控制所述进气三通阀从第一状态切换至第二状态。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，李伟，郭申发，沈建样，张坤，
申请(专利权)人：威睿电动汽车技术宁波有限公司浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：