膨胀机、燃料电池冷启动系统、冷启动方法及停机方法技术方案

本申请公开了膨胀机、燃料电池冷启动系统、冷启动方法及停机方法，解决现有技术低温启动时，涡壳内部的液态水结冰形成固态造成膨胀机损坏的技术问题。其中膨胀机包括涡壳、涡轮、电加热件和排水组件，涡轮设于涡壳中，电加热件设于涡壳的内腔，用于对涡壳内部加热，以使涡壳内部的冰融化；排水组件，与涡壳连通，用于将涡壳内部的液体排出。其中，在低温环境下，通过电加热件将涡壳本体内部积水形成的冰进行升温，升温融化后的液体通过排水组件排出，避免低温冷却后的水结冰，在系统启动时，固体冰粒因高温融化，融化后的水排出，减少固体冰粒进入膨胀机，从而减少固体冰粒对膨胀机涡轮会带来冲击，提高了膨胀机做功效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于燃料电池，具体涉及膨胀机、燃料电池冷启动系统、冷启动方法及停机方法。

技术介绍

1、燃料电池空压机是燃料电池核心零件之一，功耗占燃电功率约20％，辅件功耗约90％，应用带废气回收膨胀机系统，系统效率提高至少约1％，降低氢耗约3％。

2、电堆排出的气体经过膨胀机后，推动膨胀机涡端叶轮工作，叶轮带动内部电机一起推动压气端做功，这样可以减少压气端做功损耗，实现废气的能量回收作用。

3、然而，从电堆出来的气体含有大量的液态水，液态水进入膨胀机后，在涡轮内部会因无法排出，即使通过吹扫也无法吹扫彻底；当系统处于低温环境，膨胀机涡轮内部的液态水结冰形成固态，当系统低温启动低温启动时，膨胀机高速转动，进入膨胀机的气体中会含有固体冰粒，固体冰粒对膨胀机涡轮会带来冲击，造成涡轮叶片出现凹坑或损伤，影响膨胀机做功效率。

技术实现思路

1、为解决目前现有技术中低温启动时，涡壳内部的液态水结冰形成固态造成膨胀机损坏的技术问题，本申请提供膨胀机、燃料电池冷启动系统、冷启动方法及停机方法。

2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种膨胀机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于，所述涡壳底部设有排水孔，所述排水组件通过所述排水孔与所述涡壳连通。

3.根据权利要求2所述的膨胀机，其特征在于，所述排水组件包括依次连通的连接管、排水阀和储液腔；所述排水孔通过所述连接管与所述排水阀连通。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的膨胀机，其特征在于，所述电加热件设于所述涡壳的底部。

5.根据权利要求1-3任一所述的膨胀机，其特征在于，所述膨胀机还包括设于所述涡壳腔的温度传感器。

6.一种燃料电池冷启动系统，其特征在于，包括膨胀机系统和电堆...

【技术特征摘要】

1.一种膨胀机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的膨胀机，其特征在于，所述涡壳底部设有排水孔，所述排水组件通过所述排水孔与所述涡壳连通。

3.根据权利要求2所述的膨胀机，其特征在于，所述排水组件包括依次连通的连接管、排水阀和储液腔；所述排水孔通过所述连接管与所述排水阀连通。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的膨胀机，其特征在于，所述电加热件设于所述涡壳的底部。

5.根据权利要求1-3任一所述的膨胀机，其特征在于，所述膨胀机还包括设于所述涡壳腔的温度传感器。

6.一种燃料电池冷启动系统，其特征在于，包括膨胀机系统和电堆，所述膨胀机系统包括权利要求1-5中任一所述的膨胀机和用于驱动所述膨胀机工作的压气机。

7.根据权利要求6所述的燃料电池冷启动系统，其特征在于，所述燃料电池冷启动系统还包括中冷器、气液分离器、背压阀和第一旁通阀，所述中冷器和所述膨胀机通过管路连通，所述气液分离器...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡永明，许柏蓉，李波，张明凯，黄浩，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：