CN109888331A - 一种燃料电池进氢调节总成装置及其应用的燃料电池 - Google Patents

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梁未栋
王宏旭
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Abstract

本发明公开了一种燃料电池进氢调节总成装置及其应用的燃料电池，所述燃料电池进氢调节总成装置包括歧块，歧块里面设置有供氢气流通的流道,其特征在于：还包括安装在歧块上的第一加热单元和第一温度传感器。通过第一温度传感器检测进氢阀门组件的温度，通过第一加热单元在适当时候对进氢阀门组件进行加热，从而实现冷启动功能。

Description

一种燃料电池进氢调节总成装置及其应用的燃料电池
技术领域：
本发明涉及一种燃料电池进氢调节总成装置及其应用的燃料电池。
背景技术：
现有的氢能源燃料电池一般包括箱体、箱盖、电堆模块(即燃料电池堆--即串联多个独立的单个燃料电池组成)、燃料电池进氢调节总成装置、电堆出气口阀门组、氢气循环泵、空气气路系统和冷却系统，其中电堆模块、进氢阀门组件、电堆出气口阀门组都安装在箱体内空气气路系统、冷却系统、氢气循环泵安装在箱体外面。
燃料电池进氢调节总成装置作为燃料电池系统燃料供给接收和分配调节的装置，保证为系统提供足够的反应氢气。其主要机构包括歧块，安装在歧块上的截止阀、比例调节阀、压力传感器、限流阀、进氢接头和出氢接头，歧块里面设置有供氢气流通的第一流道、第二流道和第三流道，第一流道的入口安装进氢接头，第一流道与第二流道通过截止阀连接，第二流道与第三流道通过比例调节阀连接，第三流道的出口安装出氢接头，第三流道中部与一压力检测通道贯通，压力检测通道的末端安装有压力传感器。这种结构的燃料电池进氢调节总成装置，在低温下启动容易失效，不具备冷启动功能。从而直接影响了燃料电池的冷启动。
发明内容：
本发明的目的是提供一种燃料电池进氢调节总成装置及其应用的燃料电池，能解决燃料电池进氢调节总成装置不具备冷启动功能的问题。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
本发明的第一个目的是提供一种燃料电池进氢调节总成装置，包括进氢集成歧块，进氢集成歧块包括歧块，歧块里面设置有供氢气流通的流道,其特征在于：还包括安装在歧块上的第一加热单元和第一温度传感器。
上述所述第一温度传感器和第一加热单元分别与燃料电池控制器连接，第一温度传感器感测歧块的温度，当感测温度低于设定值时，燃料电池控制器控制第一加热单元工作，当感测温度大于设定值时，燃料电池控制器控制第一加热单元停止工作。
上述所述第一温度传感器和第一加热单元分别与燃料电池控制器连接，第一温度传感器感测歧块的温度，当感测温度低于设定值时，燃料电池控制器控制第一加热单元工作，当感测温度大于设定值时，燃料电池控制器控制第一加热单元停止工作。
上述所述电加热板贴装在歧块的底面，第一温度传感器安装在歧块的顶面。
上述所述电加热板还贴装在歧块的侧面。
上述所述进氢集成歧块还包括截止阀、比例调节阀、压力传感器、进氢接头和出氢接头，设置在歧块里面供氢气流通的流道包括第一流道、第二流道和第三流道，第一流道的第一入口安装进氢接头，第一流道的第一出口与第二流道的第二入口通过截止阀连接，第二流道的第二出口通过比例调节阀与第三流道的第三入口连接，第三流道的第三出口安装出氢接头，第三流道中部与一压力检测通道贯通，压力检测通道内安装压力传感器。
上述所述压力检测通道连接有泄压通道，泄压通道的端部安装有泄压阀。
上述所述的进氢接头里面安装有限流块，限流块中间设置限流孔。
上述所述歧块的底面安装有支架，第一加热单元支撑在支架上。
本发明的第二个目的是提供一种燃料电池，包括燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述燃料电池进氢调节总成装置为上述所述燃料电池进氢调节总成装置。
本发明与现有技术相比，具有如下效果：
1)所述燃料电池进氢调节总成装置，通过第一温度传感器检测进氢阀门组件的温度，通过第一加热单元在适当时候对进氢阀门组件进行加热，从而实现冷启动功能；
2)所述燃料电池，通过燃料电池进氢调节总成装置的结构进行改良，增加了加热功能，使燃料电池进氢调节总成装置在零度以下能快速融冰正常开启调节动作，简化燃料电池的冷启动系统及控制方法；
3)本发明的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明：
图1是本发明实施例一提供的燃料电池进氢调节总成装置中的进氢集成歧块的立体图；
图2是进氢集成歧块另一角度的立体图；
图3是进氢集成歧块的侧视图；
图4是图3中D-D的剖视图；
图5是进氢集成歧块的的俯视图；
图6是图5中B-B的剖视图；
图7是图5中C-C的剖视图；
图8是燃料电池进氢调节总成装置中第一加热单元和第一温度传感器的工作方框图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一：
如图1至图8所示，本实施例提供的是一种燃料电池进氢调节总成装置，包括进氢集成歧块100，进氢集成歧块100包括歧块1A，歧块1A里面设置有供氢气流通的流道,其特征在于：还包括安装在歧块1A上的第一加热单元101A和第一温度传感器102A。
通过第一温度传感器102A检测燃料电池进氢调节总成装置的温度，使燃料电池进氢调节总成装置的低温启动时，可使用第一加热单元101A对燃料电池进氢调节总成装置各零件进行加热，则从而实现冷启动功能。
上述所述第一加热单元101A为电加热板，电加热板贴装在歧块1A表面。加热板结构简单，加热范围广，增强了加热效果。
上述所述第一温度传感器102A和第一加热单元101A分别与燃料电池控制器103A连接，第一温度传感器102A感测歧块1A的温度，当感测温度低于设定值时，燃料电池控制器103A控制第一加热单元101A工作，当感测温度大于设定值时，燃料电池控制器103A控制第一加热单元101A停止工作。在低温的环境下进行冷启动时，第一温度传感器102A实时检测进氢阀门组件的温度情况给燃料电池控制器103A，由燃料电池控制器103A控制第一加热单元101A对各零件进行集体加热，在达到预期温度后，冷启动成功；直接由燃料电池控制器103A控制加热，控制快速简单。
上述所述电加热板贴装在歧块1A的底面182A，第一温度传感器102A安装在歧块1A的顶面181A。安装方便，加热范围广。
上述所述电加热板还贴装在歧块1的侧面183A。进一步增加加热面积，增强加热效果。
上述所述进氢集成歧块100还包括截止阀2A、比例调节阀3A、压力传感器4A、进氢接头5A和出氢接头7A，设置在歧块1A里面供氢气流通的流道包括第一流道11A、第二流道12A和第三流道13A，第一流道11A的第一入口111A安装进氢接头5A，第一流道11A的第一出口112A与第二流道12A的第二入口121A通过截止阀2A连接，第二流道12A的第二出口122A通过比例调节阀3A与第三流道13A的第三入口131A连接，第三流道13A的第三出口132A安装出氢接头7A，第三流道13A中部与一压力检测通道40A贯通，压力检测通道40A内安装压力传感器4A。通过歧块1A将各零件整合在一起，整体性强，体积灵巧，制造成本低，第一加热单元101A的加热效果更有效。
上述第一流道11A、第二流道12A和第三流道13A均为直管道，第一流道11A与第三流道13A相互平行，第二流道12A垂直于第一流道11A，各流道分布简单合理。
上述歧块1A表面还安装有接地端子17A,接地端子17A通过接地引线与燃料电池的箱体连接，有效消除静电。
上述所述压力检测通道40A连接有泄压通道105A，泄压通道105A的端部安装有泄压阀106A。泄压阀106A能保护电堆不被高压损坏。
上述所述的进氢接头5A里面安装有限流块8A，限流块8A中间设置限流孔81A。限流孔81A在比例调节阀3A和截止阀2A失效的情况下，对氢气的进入限流，避免经气瓶过来的氢气直接进入歧块1A对电堆模块组造成损害。
上述所述歧块1A的底面182A安装有支架104A，第一加热单元101A支撑在支架104A上。支架104A增强了进氢阀门组件的抗振动能力。
实施例二：
本实施例提供的是一种燃料电池，包括燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述燃料电池进氢调节总成装置为实施例一所述燃料电池进氢调节总成装置。通过对燃料电池进氢调节总成装置的结构进行改良，增加了加热功能，使进燃料电池进氢调节总成装置在零度以下能快速融冰正常开启调节动作，简化燃料电池的冷启动系统及控制方法。
以上实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不限于此，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池进氢调节总成装置，包括进氢集成歧块(100)，进氢集成歧块(100)包括歧块(1A)，歧块(1A)里面设置有供氢气流通的流道,其特征在于：还包括安装在歧块(1A)上的第一加热单元(101A)和第一温度传感器(102A)。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述第一加热单元(101A)为电加热板，电加热板贴装在歧块(1A)表面。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述第一温度传感器(102A)和第一加热单元(101A)分别与燃料电池控制器(103A)连接，第一温度传感器(102A)感测歧块(1A)的温度，当感测温度低于设定值时，燃料电池控制器(103A)控制第一加热单元(101A)工作，当感测温度大于设定值时，燃料电池控制器(103A)控制第一加热单元(101A)停止工作。
4.根据权利要求2所述的一种燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述电加热板贴装在歧块(1A)的底面(182A)，第一温度传感器(102A)安装在歧块(1A)的顶面(181A)。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述电加热板还贴装在歧块(1A)的侧面(183A)。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述进氢集成歧块(100)还包括截止阀(2A)、比例调节阀(3A)、压力传感器(4A)、进氢接头(5A)和出氢接头(7A)，设置在歧块(1A)里面供氢气流通的流道包括第一流道(11A)、第二流道(12A)和第三流道(13A)，第一流道(11A)的第一入口(111A)安装进氢接头(5A)，第一流道(11A)的第一出口(112A)与第二流道(12A)的第二入口(121A)通过截止阀(2A)连接，第二流道(12A)的第二出口(122A)通过比例调节阀(3A)与第三流道(13A)的第三入口(131A)连接，第三流道(13A)的第三出口(132A)安装出氢接头(7A)，第三流道(13A)中部与一压力检测通道(40A)贯通，压力检测通道(40A)内安装压力传感器(4A)。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述压力检测通道(40A)连接有泄压通道(105A)，泄压通道(105A)的端部安装有泄压阀(106A)。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述的进氢接头(5A)里面安装有限流块(8A)，限流块(8A)中间设置限流孔(81A)。
9.根据权利要求8所述的一种燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述歧块(1A)的底面(182A)安装有支架(104A)，第一加热单元(101A)支撑在支架(104A)上。
10.一种燃料电池，包括燃料电池进氢调节总成装置，其特征在于：所述燃料电池进氢调节总成装置为权利要求1至9中任意一项所述燃料电池进氢调节总成装置。
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