【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池循环系统及机动车
[0001]本申请实施例涉及但不限于燃料电池
，尤其涉及一种氢燃料电池循环系统及机动车。
技术介绍
[0002]燃料电池系统中常采用质子交换膜燃料电池为客车等车用领域提供驱动。其中，质子交换膜燃料电池在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质，通过在阳极供应氢气，在阴极供应空气，从而可以使得氢气和氧气在质子交换膜燃料电池内反应从而产生电流，以提供驱动力。因此质子交换膜燃料电池在工作时需要源源不断的提供氢气源以及空气。但是实际应用中在外部环境较低时，由于输送过来的氢气源温度低，由质子交换膜燃料电池组成的电堆内部的高温氢气与输送进来的低温氢气混合易产生冷凝水并直接排出，从而需要提供更多的氢气以满足电堆正常工作的需要。同时燃料电池尾排产生的热量占燃料电池的电堆理论产生的热量的比例较高，因此，相关技术中，由于将燃料电池系统中尾排直接排出并未循环利用，从而导致燃料电池系统的能源浪费，因此，如何提供一种氢燃料电池循环系统以对尾排重复利用从而提升燃料电池系统的能源的有效利用率。
技术实现思路
[0003]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本申请实施例提供了一种氢燃料电池循环系统及机动车，能提升燃料电池系统的能源的有效利用率。
[0004]根据本申请第一方面实施例提出的氢燃料电池循环系统，包括：>[0005]电堆；
[0006]氢气供应系统，所述氢气供应系统用于向所述电堆供应氢气；
[0007]空气供应系统，所述空气供应系统用于向所述电堆供应空气；
[0008]循环系统，所述尾排循环系统包括分离支路、氢气再生支路以及加热回路，所述分离支路与所述电堆的排出口连接，所述分离支路设置有第一气体混合排出口以及尾排水排出口，所述第一气体混合排出口与所述加热回路连接，以向所述加热回路输送第一混合气体，所述加热回路用于通过所述第一混合气体对所述电堆加热；所述氢气再生支路与所述尾排水排出口连接，所述氢气再生支路用于分解所述尾排水排出口排出的尾排水得到氢气并输送至所述氢气供应系统中；
[0009]控制装置，所述控制装置用于控制进入所述加热回路进行换热的第一混合气体的气体容量以及控制所述氢气再生支路输出的氢气的氢气容量、所述氢气供应系统的氢气的供应量以及空气供应系统的空气的供应量。
[0010]因此，本申请上述实施例至少具有如下有益效果：通过在循环系统中设置分离支
路对电堆排出口排出的尾排进行气液分离，使得第一混合气体能被加热回路用于对电堆加热，从而使得在外部环境较低时，降低外部能源对电堆的供热产生的能耗，同时，将尾排水通过氢气再生支路进行氢气分解，可以得到再生的氢气资源，从而可以减少外部输入的氢气，因此，通过对尾排中的第一混合气体和尾排水均做循环利用，从而提升燃料电池系统的能源的有效利用率，和相关技术相比，本申请的燃料电池系统的能源的有效利用率更高。
[0011]根据本申请第一方面的一些实施例，所述氢气再生支路包括制氢发生器、切断阀以及第一调节装置，所述切断阀以及第一调节装置均设置在连接所述制氢发生器和所述氢气供应系统的第一输送管道上，所述制氢发生器、所述切断阀以及所述第一调节装置均与所述控制装置连接。
[0012]根据本申请第一方面的一些实施例，所述氢气再生支路还包括压力传感器以及氢气压缩机，所述氢气压缩机设置在所述制氢发生器和所述切断阀之间，所述切断阀设置在所述氢气压缩机和所述第一调节装置之间，所述压力传感器设置在所述氢气压缩机和所述制氢发生器之间，所述压力传感器以及所述氢气压缩机均与所述控制装置连接。
[0013]根据本申请第一方面的一些实施例，所述加热回路包括第一三通阀、第二输送管道以及第二调节装置，所述第一三通阀的第一端与所述第一气体混合排出口连通，所述第一三通阀的第二端与所述第二调节装置连通，所述第一三通阀的第三端与所述第二输送管道连通，所述第二输送管道用于排出多余的第一混合气体，所述第二调节装置用于控制向所述电堆输送的所述第一混合气体，所述电堆设置有第一空气出口，所述第一空气出口用于排出换热后的所述第一混合气体，所述第二调节装置以及所述第一三通阀均与所述控制装置连接。
[0014]根据本申请第一方面的一些实施例，所述加热回路还包括空气循环泵、电加热器以及第三输送管道，所述第三输送管道与所述第一空气出口连接；所述空气循环泵的两端分别与所述电加热器的一端、所述第三输送管道连接，所述电加热器的另一端连接于所述第二调节装置和所述电堆之间。
[0015]根据本申请第一方面的一些实施例，所述加热回路还包括第一换热器、旁路管道以及第二三通阀，所述第一换热器的一端与所述氢气再生支路、所述氢气供应系统、所述第一三通阀的第一端连通；所述第一换热器的另一端与所述第二三通阀的第二端连接，所述第二三通阀的第一端与所述第一气体混合排出口连通；所述第二三通阀的第三端与所述旁路管道的一端连接，所述旁路管道的另一端与所述第一三通阀的第一端连通。
[0016]根据本申请第一方面的一些实施例，所述排出口包括空气排出口以及气液混合排出口；所述分离支路包括第一气液分离器、第二气液分离器、混合室和第一阀门，所述第一气液分离器的第一端与所述气液混合排出口连通，所述第一气液分离器的第二端与所述电堆的氢气进气口连接，所述第一气液分离器的第三端与所述混合室连接，所述第一阀门设置在所述第一气液分离器的第三端和所述混合室之间，所述空气排出口与所述混合室连通；且所述混合室与所述第二气液分离器的第一端连通，所述第二气液分离器的第二端与所述氢气再生支路连接，以向所述氢气再生支路输出第一混合气体，所述第二气液分离器的第三端排出尾排水；所述第一阀门与所述控制装置电连接。
[0017]根据本申请第一方面的一些实施例，所述分离支路还包括第二阀门；所述第一气液分离器的第二端与所述混合室连接；所述第二阀门设置在第一气液分离器的第二端和所
述混合室之间，所述第二阀门与所述控制装置电连接。
[0018]根据本申请第一方面的一些实施例，所述分离支路还包括氢气循环泵，所述氢气循环泵的两端分别连通所述第一气液分离器的第二端、所述电堆的氢气进气口，所述氢气循环泵与所述控制装置连接。
[0019]第二方面，本申请提供一种机动车，包括第一方面任一所述的氢燃料电池循环系统。
附图说明
[0020]附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0021]图1是本申请实施例的氢燃料电池循环系统的模块示意图；
[0022]图2是本申请实施例的氢燃料电池循环系统的一种应用场景的结构示意图；
[0023]图3是本申请实施例的氢燃料电池循环系统的另一种应用场景本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池循环系统，其特征在于，包括：电堆；氢气供应系统，所述氢气供应系统用于向所述电堆供应氢气；空气供应系统，所述空气供应系统用于向所述电堆供应空气；尾排循环系统，所述尾排循环系统包括分离支路、氢气再生支路以及加热回路，所述分离支路与所述电堆的排出口连接，所述分离支路设置有第一气体混合排出口以及尾排水排出口，所述第一气体混合排出口与所述加热回路连接，以向所述加热回路输送第一混合气体，所述加热回路用于通过所述第一混合气体对所述电堆加热；所述氢气再生支路与所述尾排水排出口连接，所述氢气再生支路用于分解所述尾排水排出口排出的尾排水得到氢气并输送至所述氢气供应系统中；控制装置，所述控制装置用于控制进入所述加热回路进行换热的第一混合气体的气体容量以及控制所述氢气再生支路输出的氢气的氢气容量、所述氢气供应系统的氢气的供应量以及空气供应系统的空气的供应量。2.根据权利要求1所述的氢燃料电池循环系统，其特征在于，所述氢气再生支路包括制氢发生器、切断阀以及第一调节装置，所述切断阀以及第一调节装置均设置在连接所述制氢发生器和所述氢气供应系统的第一输送管道上，所述制氢发生器、所述切断阀以及所述第一调节装置均与所述控制装置连接。3.根据权利要求2所述的氢燃料电池循环系统，其特征在于，所述氢气再生支路还包括压力传感器以及氢气压缩机，所述切断阀设置在所述氢气压缩机和所述第一调节装置之间，所述压力传感器设置在所述氢气压缩机和所述制氢发生器之间，所述压力传感器以及所述氢气压缩机均与所述控制装置连接。4.根据权利要求1所述的氢燃料电池循环系统，其特征在于，所述加热回路包括第一三通阀、第二输送管道以及第二调节装置，所述第一三通阀的第一端与所述第一气体混合排出口连通，所述第一三通阀的第二端与所述第二调节装置连通，所述第一三通阀的第三端与所述第二输送管道连通，所述第二输送管道用于排出多余的第一混合气体，所述第二调节装置用于控制向所述电堆输送的所述第一混合气体，所述电堆设置有第一空气出口，所述第一空气出口用于排出换热后的所述第一混合气体，所述第二调节装置以及所述第一三通阀均与所述控制装置连接。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴苗丰，曹桂军，郭跃新，韩一丹，付苏明，王亮，
申请(专利权)人：深圳市氢蓝时代动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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