【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，尤其涉及一种液氢燃料电池系统及车辆。
技术介绍
1、随着全球对能源效率和环境友好性的追求，新能源汽车领域快速发展，其中液氢燃料电池系统因其高储氢密度、长续航里程以及零排放等特点而备受瞩目。液氢燃料电池系统利用液态氢作为燃料，通过电化学反应产生电能，为新能源汽车提供动力。
2、在液氢燃料电池系统中，空压机扮演着至关重要的角色。空压机负责为燃料电池的电堆堆提供一定压力和流量的空气(氧化剂)，以确保燃料电池的电堆能够正常、高效地工作。然而，空压机在运行过程中会消耗大量的电能，其功耗占整个燃料电池系统辅助功耗的80％以上。因此，如何降低空压机的功耗，提高燃料电池系统的整体效率，成为了当前研究的热点和难点。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种液氢燃料电池系统及车辆，通过将液氢转变成高压氢气输入至空压机的膨胀部，膨胀部会将高压氢气膨胀成低压氢气输入至电堆，而氢气经历膨胀和速度增加过程，会向空压机输出轴功，从而大大降低空压机功耗。
2、第一方面，提供了一种液氢燃料电池系统，包括储氢罐、氢气供应组件、空气供应组件、空压机和电堆；
3、所述储氢罐用于提供液氢，所述氢气供应组件与所述储氢罐连接，用于将所述液氢转变成高压氢气输出，所述空气供应组件用于提供空气；
4、所述空压机具有膨胀部和压缩部，所述膨胀部的进气口与所述氢气供应组件的出气口连通，所述膨胀部的出气口与
5、可选的，所述氢气供应组件包括高压管路，所述高压管路用于使所述液氢发生相变，形成高压氢气。
6、可选的，所述空气供应组件包括依次连接的空气滤清器和空气流量计；
7、所述空气滤清器的出气口与所述压缩部的进气口连通，用于将空气进行过滤输出至所述压缩部，所述空气流量计设置在所述空气滤清器的出气口与所述压缩部的进气口之间的连通管路上。
8、可选的，所述液氢燃料电池系统还包括用于连通所述膨胀部和所述电堆的供氢管路；
9、所述供氢管路包括依次连接的进氢电磁阀和比例阀，所述进氢电磁阀的进气口与所述膨胀部的出气口连通，所述比例阀的出气口与所述电堆的氢气入口连通。
10、可选的，所述液氢燃料电池系统还包括出氢管路，所述出氢管路包括依次连接的气水分离器、排氢排水阀和混合气排放装置；
11、所述气水分离器的入口与所述电堆的氢气出气口连通，所述气水分离器的出水口与所述排氢排水阀的入口连通，所述排氢排水阀的出口与所述混合气排放装置的进气口连通，所述混合气排放装置的排气口与大气连通。
12、可选的，所述出氢管路还包括氢气循环泵，所述氢气循环泵的进气口与所述气水分离器的出气口连通，所述氢气循环泵的出气口与所述电堆的氢气入口连通。
13、可选的，所述液氢燃料电池系统还包括用于连通所述压缩部和所述电堆的供气管路；
14、所述供气管路包括增湿器，所述增湿器的第一进气口与所述压缩部的出气口连通，所述增湿器的第一出气口与所述电堆的空气入口连通。
15、可选的，所述供气管路还包括中冷器，所述中冷器设置在所述增湿器的第一进气口与所述压缩部的出气口之间。
16、可选的，所述液氢燃料电池系统还包括出气管路，所述出气管路包括依次连接的所述增湿器、背压阀和混合气排放装置；
17、所述增湿器的第二进气口与所述电堆的空气出气口连通，所述增湿器的第二出气口与所述背压阀的入口连通，所述背压阀的出口与所述混合气排放装置的进气口连通，所述混合气排放装置的排气口与大气连通。
18、第二方面，提供了一种车辆，所述车辆包括如第一方面所述的液氢燃料电池系统。
19、本专利技术实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
20、本专利技术实施例提供的一种液氢燃料电池系统及车辆，通过氢气供应组件将液压管提供的液氢转变成高压氢气，然后将高压氢气输入至空压机的膨胀部，膨胀部会将高压氢气膨胀成低压氢气后输入至电堆，以提供电堆反应所需的低压氢气。而氢气经历膨胀和速度增加过程，会向空压机输出轴功，从而可以大大降低空压机的功耗。同时液氢转变成高压氢气的相变过程和高压氢气膨胀成低压氢气的过程均为吸热过程，还能够对空压机的压缩部内的空气起到冷却作用，一方面，可以省去空压机压缩部所需的冷却装置的设置，节省成本；另一方面，由于空压机的压缩部气体温度越低，空压机效率越高，因此，通过对液氢冷能的耦合利用，还可以提高空压机的压气效率，进一步降低空压机的功耗，大大降低了燃料电池系统的附件功耗，提升了燃料电池系统效率。
21、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种液氢燃料电池系统，其特征在于，包括储氢罐、氢气供应组件、空气供应组件、空压机和电堆；
2.根据权利要求1所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢气供应组件包括高压管路，所述高压管路用于使所述液氢发生相变，形成高压氢气。
3.根据权利要求1所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述空气供应组件包括依次连接的空气滤清器和空气流量计；
4.根据权利要求1所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述液氢燃料电池系统还包括用于连通所述膨胀部和所述电堆的供氢管路；
5.根据权利要求4所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述液氢燃料电池系统还包括出氢管路，所述出氢管路包括依次连接的气水分离器、排氢排水阀和混合气排放装置；
6.根据权利要求5所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述出氢管路还包括氢气循环泵，所述氢气循环泵的进气口与所述气水分离器的出气口连通，所述氢气循环泵的出气口与所述电堆的氢气入口连通。
7.根据权利要求1所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述液氢燃料电池系统还包括用于连通所述压缩部和所述电堆的供气管
8.根据权利要求7所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述供气管路还包括中冷器，所述中冷器设置在所述增湿器的第一进气口与所述压缩部的出气口之间。
9.根据权利要求7所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述液氢燃料电池系统还包括出气管路，所述出气管路包括依次连接的所述增湿器、背压阀和混合气排放装置；
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1至9任一项所述的液氢燃料电池系统。
...【技术特征摘要】
1.一种液氢燃料电池系统，其特征在于，包括储氢罐、氢气供应组件、空气供应组件、空压机和电堆；
2.根据权利要求1所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢气供应组件包括高压管路，所述高压管路用于使所述液氢发生相变，形成高压氢气。
3.根据权利要求1所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述空气供应组件包括依次连接的空气滤清器和空气流量计；
4.根据权利要求1所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述液氢燃料电池系统还包括用于连通所述膨胀部和所述电堆的供氢管路；
5.根据权利要求4所述的液氢燃料电池系统，其特征在于，所述液氢燃料电池系统还包括出氢管路，所述出氢管路包括依次连接的气水分离器、排氢排水阀和混合气排放装置；
6.根据权利要求5所述的液氢燃料...
【专利技术属性】
技术研发人员：史明涛，张剑，李学锐，李波，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：
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