CN112909294B - 氢燃料电池发动机低温冷启动装置及启动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氢燃料电池发动机低温冷启动装置及启动方法,属于车辆燃料电池技术领域,包括高压氢气瓶,用于为热发生器和氢燃料电池发动机提供氢气;第一温度传感器,用于采集所述氢燃料电池发动机的温度;控制器,接收所述第一温度传感器采集的温度值,若该温度值低于预设的第一温度阈值,则控制高压氢气瓶的通断阀打开,向所述热发生器提供氢气;热发生器,储存有储氢材料,储氢材料接收高压氢气瓶提供的氢气产生热量,用于加热所述氢燃料电池发动机。本发明在特定条件下启动热发生器,通过热交换的方式将散热盘管中的传热工质升温,随着持续加氢,传热工质温度升高,至燃料电池内部,提升燃料电池温度,进一步实现燃料电池汽车的低温冷启动。
Description
技术领域
本发明涉及车辆燃料电池技术领域,具体涉及一种氢燃料电池发动机低温冷启动装置及启动方法。
背景技术
氢燃料电池是作为新一代绿色能源动力系统,有助于解决能源危机和环境污染等问题。随着技术进步和国家政策的驱动,氢燃料电池汽车已逐步实现批量化生产。氢燃料电池汽车中氢气的储存主要采用高压储存方式,也有液态储运、金属氢化物储氢、液态有机化合物储氢等方式。其中,金属氢化物储氢和液态有机化合物储氢两种储氢方式,在加氢过程中放热,放氢过程中吸热。
但是氢燃料电池汽车的推广,始终绕不过低温冷启动等关键技术难题。氢燃料电池汽车配备的动力电池当受低温影响,放电功率严重下降,导致车辆低温启动性能不佳。提高氢燃料电池车的低温启动性能,是更大范围普及氢燃料电池车的重要环节。目前,主要通过电加热的方式,能量耗损较大,也满足不了客户使用的方便性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低能耗的氢燃料电池发动机低温冷启动装置及启动方法,以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的,本发明采取了如下技术方案:
一方面,本发明提供的一种氢燃料电池发动机低温冷启动装置,包括:
高压氢气瓶,高压氢气瓶内储存有高压氢气,用于为热发生器和氢燃料电池发动机提供氢气;
第一温度传感器,用于采集所述氢燃料电池发动机的温度;
控制器,接收所述第一温度传感器采集的温度值,若该温度值低于预设的第一温度阈值,则控制高压氢气瓶的通断阀打开,向所述热发生器提供氢气;
热发生器,储存有储氢材料,储氢材料接收高压氢气瓶提供的氢气产生热量,用于加热所述氢燃料电池发动机。
优选的,所述热发生器包括:
与所述高压氢气瓶连通的储氢容器,所述储氢材料填充在所述储氢容器中;所述储氢容器内还设有传热盘管,所述传热盘管内流通有传热工质,热发生器产生的热量传递给传热工质,传热工质为所述氢燃料电池发动机加热。
优选的,所述储氢容器通过管道连通所述高压氢气瓶;所述储氢容器和所述高压氢气瓶间的管道上设有电磁阀,所述电磁阀连接所述控制器;所述储氢容器通过管道连通氢燃料电池发动机;所述传热盘管一端连通传热工质流入管,所述传热盘管的另一端连通传热工质流出管,所述传热工质流入管和所述传热工质流出管在所述氢燃料电池发动机内连通。
优选的,所述储氢容器和所述氢燃料电池发动机间的管道上设有氢气循环泵,所述氢气循环泵用于实现将热发生器释放的氢气以及燃料电池发动机残余氢气再次增压。
优选的,所述储氢容器和所述氢燃料电池发动机间的管道上还设有减压阀,所述减压阀和所述氢燃料电池发动机间的管道上连通有第一泄压通道,所述第一泄压通道上设有第一泄压阀;所述氢气循环泵和所述氢燃料电池发动机间的管道上设有单向阀。
优选的,所述传热工质流入管和所述传热工质流出管还连通有散热装置,所述传热工质流出管和所述散热装置的连通管道上设有节温器。
优选的,所述传热工质流出管上设有工质循环泵。
优选的,所述储氢容器上设有第二温度传感器,所述第二温度传感器用于采集储氢容器内的温度值,若该温度值高于预设的第二温度阈值,则控制所述电磁阀关闭;所述储氢容器上设有第二泄压通道,第二泄压通道上设有第二泄压阀。
优选的,氢燃料电池发动机设有第一压力传感器,用于采集氢燃料电池内的压力值,发送给控制器,若该压力值超过预设的第一压力值,则控制减压阀关闭,打开第一泄压阀;所述储氢容器上还设有第二压力传感器,用于采集储氢容器内的压力值,发送给控制器,若该压力值超过预设的第二压力值,则控制电磁阀关闭,打开第二泄压阀。
第二方面,本发明提供一种利用如上所述的氢燃料电池发动机低温冷启动装置进行低温冷启动的方法,控制器接收第一温度传感器采集的氢燃料电池发动机内部温度值,若该温度值低于预设的第一温度阈值,则控制器会发出指令打开高压氢气瓶的通断阀和电磁阀,氢气进入热发生器的储氢容器,储氢容器中的储氢材料产生的热量通过传热盘管进行热交换使传热工质升温,待传热工质的温度达到预设的第三温度值时,控制器启动工质循环泵,传热工质进入氢燃料电池,对氢燃料电池进行加热。
本发明有益效果:在特定条件下启动热发生器,通过热交换的方式将散热盘管中的传热工质升温,随着持续加氢,传热工质温度升高,至燃料电池内部,提升燃料电池温度,进一步实现燃料电池汽车的低温冷启动。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的氢燃料电池发动机低温冷启动装置结构图。
图2为本发明实施例所述的热发生器结构图。
其中:1-高压氢气瓶;2-热发生器;3-氢燃料电池发动机;4-控制器;5-储氢容器;6-传热盘管;7-电磁阀;8-传热工质流入管;9-传热工质流出管;10-氢气循环泵;11-减压阀;12-第一泄压通道;13-第一泄压阀;14-单向阀;15-散热装置;16-节温器;17-工质循环泵;18-第二泄压通道;19-第二泄压阀;20-储氢材料;21-氢气口;22-冷却液入口;23-冷却液出口;24-保温装置。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
为便于理解本发明,下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明,且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解,附图只是实施例的示意图,附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施例
如图1所示,本发明实施例提供一种氢燃料电池发动机低温冷启动装置,该装置包括:
高压氢气瓶1,用于为热发生器2和氢燃料电池发动机3的氢燃料电池提供氢气。高压氢气瓶1内储存有高压氢气,作为热发生器2和氢燃料电池的氢气提供源。当向热发生器2提供氢气时,热发生器2内部的储氢燃料吸收氢气产生热量。
第一温度传感器,设于氢燃料发动机3的内部,用于实时采集所述氢燃料电池的温度值,并发送给控制器4,控制器4根据该温度值判定是否需要对氢燃料电池发动机3进行加热。
具体的,控制器4接收所述第一温度传感器采集的温度值,若该温度值低于预设的第一温度阈值,则控制高压氢气瓶1的通断阀打开,向所述热发生器2提供氢气,热发生器2的储氢材料吸收氢气产生热量,用于对氢燃料电池发动机进行加热。
如图2所示,本发明实施例中,所述热发生器2具体包括如下结构:
与所述高压氢气瓶1连通的储氢容器5,高压氢气瓶1提供的氢气进入储氢容器5,所述储氢材料20填充在所述储氢容器5中,吸收氢气后产生热量。所述储氢容器5内还设有传热盘管6,所述传热盘管6内流通有传热工质,热发生器2产生的热量传递给传热工质,传热工质为所述氢燃料电池发动机3加热。
在本实施例中,所述的储氢材料为储氢合金或有机化合物储氢材料,储氢材料在加氢过程中,氢分子H-H化学键断裂,产生热量。当储氢容器5内温度达到某一特定温度时,在某种特定催化剂的作用下,H-H化学键结合又析出氢气,吸收热量。
在本实施例中,使用的传热工质为水,产生的热量对传热盘管6内的水进行加热升温,温度达到一定值(第三阈值)后,控制器4启动工质循环泵17,水开始循环流动,加热升温的水对氢燃料电池进行加热。
所述储氢容器5通过管道连通所述高压氢气瓶1,所述储氢容器5和所述高压氢气瓶1间的管道上设有电磁阀7,所述电磁阀7连接所述控制器4。当控制器4接收到的第一温度传感器采集的温度值低于第一温度阈值时,则需要对氢燃料电池进行加热,此时,控制器4控制电磁阀7打开,高压氢气瓶1向储氢容器5提供氢气。
所述储氢容器5通过管道连通氢燃料电池发动机3的氢燃料电池;所述传热盘管6一端连通传热工质流入管8,所述传热盘管6的另一端连通传热工质流出管9,所述传热工质流入管8和所述传热工质流出管9在所述氢燃料电池发动机3内连通。传热工质,如水,在传热盘管6内被加热后,通过传热工质流出管9进入氢燃料电池发动机3,将热量传递给氢燃料电池后,由传热工质流入管8流出氢燃料电池发动机3,再次进入传热盘管6。
所述储氢容器5和所述氢燃料电池发动机3间的管道上设有氢气循环泵10,所述氢气循环泵10用于实现将热发生器2释放的氢气以及氢燃料电池发动机3残余氢气再次增压,确保氢气压力满足燃料电池发动机的压力需求范围。
所述储氢容器5和所述氢燃料电池发动机3间的管道上还设有减压阀11,所述减压阀11和所述氢燃料电池发动机3间的管道上连通有第一泄压通道12,所述第一泄压通道12上设有第一泄压阀13。
所述氢气循环泵10和所述氢燃料电池发动机3间的管道上设有单向阀14,单向阀14保证氢气向氢燃料电池的单向流通。
所述传热工质流入管8和所述传热工质流出管9还连通有散热装置15,所述传热工质流出管9和所述散热装置15的连通管道上设有节温器16。
在本实施例中,散热装置15可以为板式换热器,传热工质流入管8连通板式换热器的入口,传热工质流出管9连通板式换热器的出口,所述的节温器16设置在传热工质流出管9与板式换热器的出口间的管道上。
节温器16的设置实现燃料电池低温冷启动与高温散热两种状态下冷却液流向的切换。在氢燃料电池处于低温冷启动状态下,节温器16应处于打开状态,连通传热工质流出管9与传热盘管6,关闭传热工质流出管9与散热装置15间的通道,传热工质由传热工质流出管9流入燃料电池发动机,为氢燃料电池进行加热。所述传热工质流出管9上设有工质循环泵17。
在燃料电池处于正常运行需要散热的状态下,节温器16处于闭合状态,关闭传热工质流出管与传热盘管,连通板式换热器与氢燃料电池发动机间的通道,氢燃料电池散发的热量传递给传热工质,传热工质经传热工质流入管8流出进入散热装置15,散热后的传热工质经出口再次流入传热工质流出管9进入氢燃料电池发动机内部,在工质循环泵17的作用下进行循环,对氢燃料电池进行冷却,确保燃料电池散热良好。
所述储氢容器5上设有第二温度传感器,所述第二温度传感器用于采集储氢容器5内的温度值,发送给控制器4,若该温度值高于预设的第二温度阈值,则控制所述电磁阀7关闭,不再向储氢容器5内提供氢气,使储氢材料不再产生热量;所述储氢容器,5上设有第二泄压通道18,第二泄压通道18上设有第二泄压阀19。
氢燃料电池发动机3设有第一压力传感器,用于采集氢燃料电池内的压力值,发送给控制器4,若该压力值超过预设的第一压力值,则控制减压阀11关闭,打开第一泄压阀13,对氢燃料电池进行泄压。所述储氢容器5上还设有第二压力传感器,用于采集储氢容器5内的压力值,发送给控制器4,若该压力值超过预设的第二压力值,则控制电磁阀7关闭,打开第二泄压阀19,对储氢容器5进行泄压。
在本实施例1中,控制器4接收第一温度传感器采集的氢燃料电池发动机3内部温度值,若该温度值低于预设的第一温度阈值,则控制器4会发出指令打开高压氢气瓶1的通断阀和电磁阀7,氢气进入热发生器2的储氢容器5,储氢容器5中的储氢材料20产生的热量通过传热盘管6进行热交换使传热工质升温,待传热工质的温度达到预设的第三温度值时,控制器启动工质循环泵17,传热工质进入氢燃料电池,对氢燃料电池进行加热。
实施例2
如图1、图2所示,本发明实施例2提供的一种氢燃料电池汽车低温冷启动装置,该装置包括储氢容器5,储氢容器5内填充储氢合金或有机化合物储氢材料,还设有散热盘管(传热盘管6)。储氢容器5在加氢过程中,H-H键断裂产生的热量,通过热交换的方式将散热盘管中的冷却液(传热工质)升温,随着加氢过程持续,冷却液温度升高至60-70℃即可实现燃料电池汽车的低温冷启动。储氢容器5设有氢气口21、安全泄放装置、冷却液入口22、冷却液出口23与保温装置24。
储氢容器5的氢气口21作为储氢容器的加氢和放氢的管路接口,实现储氢容器与供氢管道的联通,根据气体压差可实现氢气的进入或排除。
储氢容器5的氢气口21集成有温度传感器(第二温度传感器)和压力传感器(第二压力传感器),实时监控储氢容器5内的气体温度和压力信息,并将监控到的信息传递给控制器4,确保装置可安全运行。
储氢容器5集成有安全泄放装置(第二泄压通道18以及第二泄压阀19),如果出现储氢容器5内压力或温度超限,控制器4控制第二泄压阀19打开,可快速实现气体泄放,确保装置安全。
储氢容器5的冷却液入口22连通传热盘管6和传热工质流入管8,,冷却液出口23连通传热盘管6的另一端与传热工质流出管9,可实现传热工质的循环与热交换。
储氢容器5的外部集成有保温装置24,可避免容器热量散失。该保温装置可以为,外壳以及外壳与储氢容器5外壁之间的空间内填充有保温材料,如有机类保温材料主要有聚氨酯泡沫、聚苯板、EPS,XPS,酚醛泡沫等。
本实施例2中,提供的燃料电池汽车低温冷启动方案,包括高压氢气瓶1、系统控制器(控制器4)、电磁阀7、氢气循环泵10、减压阀11、过流泄放装置(第一泄压通道12和第一泄压阀13)、循环水泵(工质循环泵17)、单向阀14、节温器16等装置。储氢容器5中的储氢材料20利用高压氢气瓶1放出的氢气发生热量,热量由循环冷却水带到燃料电池发动机内部,实现燃料电池汽车的冷启动。
高压氢气瓶1为燃料电池汽车的氢气储存装置,除了为燃料电池提供动力源,同时,高压氢气瓶1也为热发生器2提供氢气,供其发生热量。高压氢气瓶1的瓶口集成有温度传感器(第三温度传感器)、压力传感器(第三压力传感器)和气体供给电磁阀(通断阀)。
氢气循环泵10将热发生器残余氢气及储氢物质释放的氢气增压进入供氢系统中,实现氢气的循环利用,降低氢气损耗。减压阀11将供氢系统氢气压力调整至燃料电池发动机的需求范围。
循环水泵,用于促进冷却液的循环,实现冷却液进入燃料电池,实现燃料电池内部升温。单向阀,实现燃料电池残余氢气的单向流动。节温器,实现燃料电池低温冷启动与高温散热两种状态下冷却液流向的切换。
系统控制器为该方案的中枢控制系统,通过分析燃料电池内部的温度信息来判断燃料电池的启动状态,如果系统控制器判断燃料电池处于低温冷启动状态,电磁阀开启,氢气进入热发生器,产生的热量将冷却液升温,冷却液进入燃料电池内部,进而提高燃料电池内部温度,实现氢燃料电池汽车的低温冷启动。系统控制器通过分析系统中的气体压力、温度等关键信息,确保系统安全运行。
热发生器2主要包括储氢容器5、氢气口21、安全泄放装置、冷却液入口22、保温装置24和冷却液出口23。如图2所示,所述的氢气口21、安全泄放装置与储氢容器5的内部连通,并可实现氢气的进出与泄放。所述的冷却液入口22、冷却液出口23与传热盘管相连,传热盘管浸于储氢容器5的储氢材料20中,与储氢材料20密封良好,同时冷却液入口、冷却液出口分别与储氢容器5的壁密封良好,不会造成流体泄露,保温装置24包覆在储氢容器5表面。
所述的储氢容器11内的储氢材料20(储氢合金或有机化合物储氢材料),储氢材料在加氢过程中,氢分子H-H化学键断裂,产生较大热量。当储氢容器内温度达到某一特定温度时,在某种特定催化剂的作用下,H-H化学键结合又析出氢气,吸收大量热量。
所述的氢气口21,用于实现氢气的加注和释放。集成温度传感器(第二温度传感器)、压力传感器(第二压力传感器),用于监测储氢容器5内气体的温度和压力信号,并将信号传送至系统控制器。
所述的安全泄放装置,在储氢容器5内出现气体的温度、压力超限时,及时排空容器内气体,确保系统安全性。
本实施例2中,所述的高压氢气瓶1、氢气循环泵10、减压阀11、过压泄放装置、单向阀14是氢燃料电池供氢系统中的重要部件,参与该方案实施过程中氢气的供应、调压与控制,其余不参与该方案的部件,此处不再赘述。
所述的系统控制器、电磁阀7、热发生器2是该方案实施的关键部件,实现了对材料加氢过程的控制与安全防护。循环水泵、节温器16为燃料电池散热系统的重要部件,实现了冷却水的循环与控制,其余不参与该方案的部件,此处不再赘述。
所述的系统控制器是该方案的中枢控制系统,接收并分析燃料电池发动机内部温度信息,控制高压氢气瓶1的通断阀和电磁阀7的工作状态,控制循环水泵的工作状态,实时监控并分析高压氢气瓶1、热发生器2内的气体温度和压力信息,确保系统安全运行。
在本实施例2中,热发生器2的储氢容器5内的储氢材料为储氢合金或氢油(有机化合物储氢材料),储氢容器5的热量经散热盘管进行热交换随冷却液的循环进入燃料电池发动机内部,参与燃料电池的低温冷启动。
共用储氢容器和高压储氢气瓶两个储氢方式,高压储氢气瓶1为燃料电池提供动力源,同时也为热发生器2提供氢气,供其发生热量。储氢容器5既可在加氢过程中为系统提供热量,同时在冷却液达到某一特定温度时,储氢容器5又可吸收能量产生氢气,可实现能量和能源的循环利用。
如果系统控制器接收到燃料电池发动机内部的温度信息,分析为燃料电池发动机正处于低温冷启动状态,系统控制器会发出指令使高压氢气瓶的通断阀打开,同时电磁阀打开,氢气进入热发生器的储氢容器,储氢容器中的材料处于加氢过程,产生的热量通过散热盘管进行热交换使冷却液升温,待冷却液温度超过10℃(不限定),水泵启动,冷却液进入燃料电池,待燃料电池内部温度超过0℃(不限定),燃料电池发动机启动,通过该过程实现燃料电池的低温冷启动。
综上所述,本发明实施例所述的氢燃料电池发动机低温冷启动装置,热发生器利用储氢材料加氢过程中化学键断裂产生的热量,不需要额外消耗电能即可实现燃料电池的低温冷启动。利用热发生器产生的热量通过冷却液的循环流动实现燃料电池内部的温度提升,从根本上实现了燃料电池的低温冷启动温度,控制器实时控制,并对全套系统进行温度、压力等的实时监控,确保了全系统的安全性;待燃料电池启动后,正常工作产生的热量又随冷却液进入热发生器,促使储氢材料释放氢气,氢气可经过氢循环泵增压后进入供氢系统,同时冷却液也得到了冷却,实现了能源、热源的循环利用,扩大了燃料电池汽车的应用范围。
以上所述仅为本公开的优选实施例,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明公开的技术方案的基础上,本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种氢燃料电池发动机低温冷启动装置,其特征在于,包括:
高压氢气瓶(1),用于为热发生器(2)和氢燃料电池发动机(3)的氢燃料电池提供氢气;
第一温度传感器,用于采集所述氢燃料电池的温度;
控制器(4),接收所述第一温度传感器采集的温度值,若该温度值低于预设的第一温度阈值,则控制高压氢气瓶(1)的通断阀打开,向所述热发生器(2)提供氢气;
热发生器(2),储存有储氢材料,储氢材料接收高压氢气瓶(1)提供的氢气产生热量,用于加热所述氢燃料电池发动机(3);所述热发生器包括:与所述高压氢气瓶(1)连通的储氢容器(5),所述储氢容器(5)内还设有传热盘管(6);
所述储氢容器(5)通过管道连通所述高压氢气瓶(1);所述储氢容器(5)通过管道连通氢燃料电池发动机(3)的氢燃料电池;所述传热盘管(6)一端连通传热工质流入管(8),所述传热盘管(6)的另一端连通传热工质流出管(9),所述传热工质流入管(8)和所述传热工质流出管(9)在所述氢燃料电池发动机(3)内连通;所述传热工质流入管(8)和所述传热工质流出管(9)还连通有散热装置(15),所述传热工质流出管(9)和所述散热装置(15)的连通管道上设有节温器(16);所述储氢容器(5)和所述高压氢气瓶(1)间的管道上设有电磁阀(7),所述电磁阀(7)连接所述控制器(4);
所述储氢容器(5)上设有第二温度传感器,所述第二温度传感器用于采集储氢容器(5)内的温度值,若该温度值高于预设的第二温度阈值,则控制所述电磁阀(7)关闭;所述储氢容器(5)上设有第二泄压通道(18),第二泄压通道(18)上设有第二泄压阀(19);所述储氢容器(5)上还设有第二压力传感器,用于采集储氢容器(5)内的压力值,发送给控制器(4),若该压力值超过预设的第二压力值,则控制电磁阀(7)关闭,打开第二泄压阀(19)。
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池发动机低温冷启动装置,其特征在于,所述储氢材料填充在所述储氢容器(5)中;所述传热盘管(6)内流通有传热工质,热发生器(2)产生的热量传递给传热工质,传热工质为所述氢燃料电池发动机(3)加热。
3.根据权利要求2所述的氢燃料电池发动机低温冷启动装置,其特征在于,所述储氢容器(5)和所述氢燃料电池发动机(3)间的管道上设有氢气循环泵(10),所述氢气循环泵(10)用于实现将热发生器(2)释放的氢气以及氢燃料电池发动机(3)残余氢气再次增压。
4.根据权利要求3所述的氢燃料电池发动机低温冷启动装置,其特征在于,所述储氢容器(5)和所述氢燃料电池发动机(3)间的管道上还设有减压阀(11),所述减压阀(11)和所述氢燃料电池发动机(3)间的管道上连通有第一泄压通道(12),所述第一泄压通道(12)上设有第一泄压阀(13);所述氢气循环泵(10)和所述氢燃料电池发动机(3)间的管道上设有单向阀(14)。
5.根据权利要求1所述的氢燃料电池发动机低温冷启动装置,其特征在于,所述传热工质流出管(9)上设有工质循环泵(17)。
6.根据权利要求1所述的氢燃料电池发动机低温冷启动装置,其特征在于,氢燃料电池发动机(3)设有第一压力传感器,用于采集氢燃料电池内的压力值,发送给控制器(4),若该压力值超过预设的第一压力值,则控制减压阀(11)关闭,打开第一泄压阀(13)。
7.一种利用如权利要求1-6任一项所述的氢燃料电池发动机低温冷启动装置进行低温冷启动的方法,其特征在于:
控制器(4)接收第一温度传感器采集的氢燃料电池发动机(3)内部温度值,若该温度值低于预设的第一温度阈值,则控制器(4)会发出指令打开高压氢气瓶(1)的通断阀和电磁阀(7),氢气进入热发生器(2)的储氢容器(5),储氢容器(5)中的储氢材料(20)产生的热量通过传热盘管(6)进行热交换使传热工质升温,待传热工质的温度达到预设的第三温度值时,控制器启动工质循环泵(17),传热工质进入氢燃料电池,对氢燃料电池进行加热。
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