【技术实现步骤摘要】
本技术涉及燃料电池，具体涉及燃料电池系统。
技术介绍
1、燃料电池是将氢气和氧气的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置。在燃料电池系统运行过程中，储氢罐中氢气经过减压后进入系统，但是它的温度受环境温度影响较大，在环境温度较低情况下，储氢罐里的氢气温度较低，而参与燃料电池系统反应后的回流氢气温度是较高的，回流氢气经引射器或者循环泵作用后，在引射器中与储氢瓶中输出的新进氢气混合，由于回流氢气和新进氢气的两种气体温度不同，极其容易产生冷凝水，冷凝水进入电池堆后，造成燃料电池堆在低温环境下单片电压低，造成电池堆单片电压一致性较差，从而影响系统性能，造成整体故障率增加，效率大大降低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术提供了一种燃料电池系统，以解决现有技术中的回流氢气温度和新进氢气的温度不同导致混合后容易液态冷凝水影响系统性能的问题。
2、本技术提供了一种燃料电池系统，包括：燃料电池堆；储氢部件，适于储存氢气；空压机，空压机的出气口与燃料电池堆的空气入口连通；换热器，具有第一换热进口、第二换热进口、第一换热出口及第二换热出口，第一换热进口与储氢部件的氢气出口连通，第一换热出口与燃料电池堆的氢气入口连通，第二换热进口与空压机的出气口连通，第二换热出口与连接空压机的出气口和空气入口的空气管路连通，以使换热后的空气与空气管路中的空气混合后进入燃料电池堆。
3、有益效果：在换热器中，通过空气对新进氢气进行加热，提高新进氢气的温度，新进氢气和回流氢气基本无温差，满足混合后氢
4、在一种可选的实施方式中，第二换热进口与空压机的出气口通过换热管路连接，换热管路上设有第一阀门。
5、有益效果：通过控制第一阀门的开度可以调节新进氢气的温度，控制更为精准，使得新进氢气温度达到回流氢气温度。
6、在一种可选的实施方式中，燃料电池系统还包括：回流氢气管路，一端与燃料电池堆的氢气出口连通，回流氢气管路的另一端与连接第一换热出口和氢气入口的氢气管路连通；第一温度检测件，用于检测回流氢气温度；第二温度检测件，用于检测换热后的新进氢气温度；控制器，与第一温度检测件、第二温度检测件、第一阀门电性连接，控制器用于根据回流氢气温度和新进氢气温度控制第一阀门的开度。
7、有益效果：通过第一温度检测件、第二温度检测件与第一阀门形成闭环控制，自动调节空压机后端的空气分流的流量比例，使其满足新进氢气加热的需求。
8、在一种可选的实施方式中，燃料电池系统还包括引射器，引射器与第一换热出口、回流氢气管路的另一端、氢气入口均连通。
9、有益效果：引射器具有成本低、体积小、无寄生功率等优点。
10、在一种可选的实施方式中，第一阀门为溢流阀。
11、有益效果：溢流阀具有高灵敏度、通流能力大、调压范围广、稳定性增加等优点。
12、在一种可选的实施方式中，燃料电池系统还包括中冷器，中冷器的进气口与空压机的出气口连通，中冷器的出气口与空气入口连通，第二换热出口与连接中冷器和空压机的空气管路连通。
13、有益效果：中冷器对空气冷却，使得混合后的空气温度达到空气最佳温度，提高反应效率。
14、在一种可选的实施方式中，燃料电池系统还包括：第三温度检测件，用于检测混合后且进入中冷器之前的空气的实际温度；水冷却部件，与中冷器连通并适于冷却混合后的空气；其中，控制器与第三温度检测件、水冷却部件电连接，控制器用于根据实际温度和预设温度控制水冷却部件。
15、有益效果：经过空压机压缩之后的空气，一部分换热之后温度下降，重新与另一部分高温空气混合之后进入空气管路，此时第三温度检测件不断监测混合之后的空气温度t3，电池堆的空气侧在每个工况点下都有对应的空气最佳温度t4，通过t3与t4对比之后，控制水冷部件，经中冷器调节后，空气进入电池堆的空气侧参与系统反应，反应效率得到提升。
16、在一种可选的实施方式中，水冷却部件包括供水源和水泵，供水源、水泵及中冷器依次连通形成水循环回路，控制器用于控制水泵的流量。
17、有益效果：通过水泵将供水源中的水输送至中冷器中，水冷器中的水与空气进行换热，降低空气的温度，通过控制水泵的流量，进而可以控制空气的温度。
18、在一种可选的实施方式中，燃料电池系统还包括增湿器，增湿器的进气口与中冷器的出气口连通，增湿器的出气口与空气入口连通。
19、有益效果：燃料电池堆在反应过程中，通过增湿器保证空气的湿度，使得质子交换膜需维持一定的湿度，进而保证质子交换膜处于合适的水饱和状态，保持较高的电导，保持较高的反应效率。
20、在一种可选的实施方式中，燃料电池系统还包括气水分离器，气水分离器的氢气入口与燃料电池堆的氢气出口连通，气水分离器的氢气出口与回流氢气管路的一端连接。
21、有益效果：气水分离器可以实现气水分离，防止回流氢气带着水分流入电池堆，可以延长电池堆寿命，大大延长系统耐久性，从而使产品具有竞争力。
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1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第二换热进口与所述空压机(3)的出气口通过换热管路连接，所述换热管路上设有第一阀门(21)。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括：
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括引射器(8)，所述引射器(8)与所述第一换热出口、所述回流氢气管路(6)的另一端、所述氢气入口均连通。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一阀门(21)为溢流阀。
6.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括中冷器(9)，所述中冷器(9)的进气口与所述空压机(3)的出气口连通，所述中冷器(9)的出气口与所述空气入口连通，所述第二换热出口与连接所述中冷器(9)和所述空压机(3)的空气管路连通。
7.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括：
8.根据权利要求7所述的燃料电池系统，
9.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括增湿器(11)，所述增湿器(11)的进气口与所述中冷器(9)的出气口连通，所述增湿器(11)的出气口与所述空气入口连通。
10.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括气水分离器(12)，所述气水分离器(12)的氢气入口与所述燃料电池堆(1)的氢气出口连通，所述气水分离器(12)的氢气出口与所述回流氢气管路(6)的一端连接。
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第二换热进口与所述空压机(3)的出气口通过换热管路连接，所述换热管路上设有第一阀门(21)。
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括：
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括引射器(8)，所述引射器(8)与所述第一换热出口、所述回流氢气管路(6)的另一端、所述氢气入口均连通。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一阀门(21)为溢流阀。
6.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括中冷器(9)，所述中冷器(9)的进气口与所述空压机(3)的出气口连通，所述中冷器(9)的出气口与所述空气入口连通，所述第二换热...
【专利技术属性】
技术研发人员：周朋朋，王子腾，聂鑫鑫，陈心强，朱小兵，
申请(专利权)人：三一汽车制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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