CN114709450A - 燃料电池的空气系统和车辆 - Google Patents
燃料电池的空气系统和车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114709450A CN114709450A CN202110462245.6A CN202110462245A CN114709450A CN 114709450 A CN114709450 A CN 114709450A CN 202110462245 A CN202110462245 A CN 202110462245A CN 114709450 A CN114709450 A CN 114709450A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- exhaust
- water
- fuel cell
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 88
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 185
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 36
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 14
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 7
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
- H01M8/04126—Humidifying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04104—Regulation of differential pressures
Abstract
本公开涉及一种燃料电池的空气系统和车辆，燃料电池的空气系统包括具有加湿装置的供气回路、水分离装置和消声装置，水分离装置的出气口与消声装置连通，水分离装置的出水口通过排水回路与消声装置可断开地连通，加湿装置的排气口通过第一排气回路与水分离装置连通，加湿装置的排气口通过第二排气回路与消声装置连通，空气系统包括第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，第一排气回路打开，排水回路和第二排气回路关闭；在第二工作状态，第一排气回路关闭，排水回路和第二排气回路打开。通过上述技术方案，能够对燃料电池所产生的水进行集中有序地排放，提高燃料电池的发电效率，并且能够有效地解决燃料电池遮挡排水口的问题。
Description
技术领域
本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种燃料电池的空气系统和车辆。
背景技术
质子交换膜燃料电池是一种把存储在燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的发电装置，其电解质是一种固体有机膜，在增湿的情况下，该固体有机膜可传导质子，既作为电解质提供氢离子的通道，又作为隔膜隔离两极反应气体。其中，在膜的两侧是气体电极，由碳纸和催化剂组成，阳极为氢电极，阴极为氧电极。
在阳极侧和阴极侧分别不断地供给氢气和氧气，通过氧化还原反应，燃料电池就可以不断地对外输出电能，并同时产生水。为了排出多余的水，在相关技术中，通常通过增加水分离装置和储水装置对燃料电池氧化还原反应所产生的水进行排放管理。
然而，当前的水管理方式存在着以下问题：一是燃料电池乘用车通常将燃料电池布置在底盘位置，往往存在燃料电池遮挡排水口的问题，影响排水；二是燃料电池所排放的废气无论在高负荷工况还是低负荷工况下都需要经过水分离装置，导致排气的背压较大，燃料电池系统将废气排放到大气中需要克服较大的阻力、消耗较大的能量，造成燃料电池系统功耗过高，经济性低。
发明内容
本公开的目的是提供一种燃料电池的空气系统和车辆，以能够对燃料电池所产生的水进行集中有序地排放，提高燃料电池的发电效率，并且能够有效地解决燃料电池遮挡排水口的问题。
为了实现上述目的，本公开提供一种燃料电池的空气系统，所述燃料电池的空气系统包括具有加湿装置的供气回路、水分离装置和消声装置，所述水分离装置的出气口与所述消声装置连通，所述水分离装置的出水口通过排水回路与所述消声装置可断开地连通，所述加湿装置的排气口通过第一排气回路与所述水分离装置连通，所述加湿装置的排气口通过第二排气回路与所述消声装置连通，所述空气系统包括第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态，所述第一排气回路打开，所述排水回路和所述第二排气回路关闭；在所述第二工作状态，所述第一排气回路关闭，所述排水回路和所述第二排气回路打开。
可选地，所述排水回路上设置有电控阀，所述电控阀用于可控制地连通所述排水回路和所述第二排气回路。
可选地，所述排水回路的入水口与所述水分离装置的储水结构连接，所述排水回路的出水口与所述第二排气回路连接，并且所述排水回路的入水口高于所述排水回路的出水口。
可选地，所述排水回路的入水口与所述水分离装置的储水结构连接，所述排水回路的出水口与所述第二排气回路连接，并且所述排水回路的出水口的气压低于所述排水回路的入水口的气压。
可选地，所述加湿装置的排气口的下游设置有换向阀，所述换向阀包括进气口、第一排气口和第二排气口，所述进气口与所述加湿装置的排气口连通，所述第一排气口与所述第一排气回路连通，所述第二排气口与所述第二排气回路连通。
可选地，所述第一排气回路设置有第一开关阀，所述第一开关阀用于控制所述第一排气回路的通断，和/或，所述第二排气回路设置有第二开关阀，所述第二开关阀用于控制所述第二排气回路的通断。
可选地，所述空气系统还包括降压回路，所述供气回路包括中冷装置，所述降压回路连接在所述中冷装置的出口和所述加湿装置的排气口之间。
可选地，所述降压回路上设置有旁通阀，所述旁通阀用于控制所述降压回路可选择地与所述第一排气回路或所述第二排气回路连通。
可选地，所述空气系统包括控制器和车速检测装置，所述车速检测装置用于采集车辆的当前车速并反馈给所述控制器，所述控制器根据所述当前车速和预设车速阈值控制所述空气系统在所述第一工作状态和第二工作状态之间切换，在所述第一工作状态，所述当前车速小于等于所述预设车速阈值，在所述第二工作状态，所述当前车速大于所述预设车速阈值。
在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种车辆，所述车辆包括上述燃料电池的空气系统。
通过上述技术方案，本公开提供的燃料电池的空气系统具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，供气回路将空气供给到燃料电池中，经过氧化还原反应后，燃料电池产生电能和水，并将水和废气(空气中未参与氧化还原反应的气体)排放到加湿装置中，加湿装置将水和废气经第一排气回路输送至水分离装置，水分离装置对水和废气进行分离，将水储存在水分离装置的储水结构中并将废气输送至消声装置后排放到大气中；在第二工作状态，燃料电池系统所排放出的废气和水通过第二排气回路经消声装置后直接排放到大气中，并且水分离装置的储水结构中所储存的水通过排水回路和第二排气回路经消声装置后直接排放到大气中，这样，燃料电池系统所产生的水在车辆处于行驶状态时才排放，能够对燃料电池所产生的水进行集中有序地排放，不会存在污染使用环境的问题。通过采用两个排气回路，使得燃料电池处于高负荷运行状态时具有较低的排气背压，保证燃料电池在低负荷运行状态和高负荷运行状态下都具有较高的动力性和经济性，有利于提高燃料电池的发电效率。并且，燃料电池系统通过氧化还原反应所产生的水最终都通过第二排气回路经消声装置排放到大气中，有效地解决了动力电池等底盘零部件遮挡排水口的问题。此外，本公开提供的燃料电池的空气系统仅需要在燃料电池处于低负荷运行状态时对所产生的水进行储存，这样，能够减少水分离装置的储水结构所需的容积，进而有利于降低整车成本。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开实施例提供的燃料电池的空气系统的流路图；
图2是本公开实施例提供的燃料电池的空气系统的控制框图。
附图标记说明
1-空气滤清装置；2-空压机；3-中冷装置；4-加湿装置；5-水分离装置；6-消声装置；7-换向阀；8-电控阀；9-旁通阀；10-控制器；11-车速检测装置；101-排水回路；102-第一排气回路；103-第二排气回路；104-降压回路；200-燃料电池。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
根据本公开的第一方面，参考图1中所示，提供一种燃料电池的空气系统，所述燃料电池的空气系统包括具有加湿装置4的供气回路、水分离装置5和消声装置6，所述水分离装置5的出气口与所述消声装置6连通，所述水分离装置5的出水口通过排水回路101与所述消声装置6可断开地连通，所述加湿装置4的排气口通过第一排气回路102与所述水分离装置5连通，所述加湿装置4的排气口通过第二排气回路103与所述消声装置6连通。
其中，所述空气系统包括第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态，所述第一排气回路102打开，所述排水回路101和所述第二排气回路103关闭，在此情况下，供气回路将空气供给到燃料电池200中，经过氧化还原反应后，燃料电池200产生电能和水，并将水和废气(空气中未参与氧化还原反应的气体)排放到加湿装置4中，加湿装置4将水和废气经第一排气回路102输送至水分离装置5，水分离装置5对水和废气进行分离，将水储存在水分离装置5的储水结构中并将废气输送至消声装置6后排放到大气中。此时，燃料电池200处于低负荷运行状态，水分离装置5所产生的阻力对燃料电池系统的功率影响较小，因此，燃料电池系统将废气排放到大气中不需要克服较大的阻力，消耗能量低，有利于保证燃料电池200的经济性。
在所述第二工作状态，所述第一排气回路102关闭，所述排水回路101和所述第二排气回路103打开，在此情况下，供气回路将空气供给到燃料电池200中，经氧化还原反应后，并将水和废气(空气中未参与氧化还原反应的气体)排放到加湿装置4中，加湿装置4将水和废气经第二排气回路103输送至消声装置6后排放到大气中。此时，燃料电池200处于高负荷运行状态，即车辆此时处于行驶状态，水分离装置5的储水结构中所储存的水经排水回路101排放到第二排气回路103中而在输送至消声装置6之后排放到大气中，这样，燃料电池系统所产生的水在车辆处于行驶状态时才排放，不会存在污染使用环境的问题。即，在此情况下，燃料电池系统所排放出的废气和水通过第二排气回路103经消声装置6后直接排放到大气中，并且水分离装置5的储水结构中所储存的水通过排水回路101和第二排气回路103经消声装置6后直接排放到大气中。燃料电池200处于高负荷运行状态时，第二排气回路103的低背压能够保证燃料电池系统的效率，提高燃料电池系统的动力性和经济性。并且，燃料电池系统通过氧化还原反应所产生的水最终都通过第二排气回路103经消声装置6排放到大气中，有效地解决了动力电池等底盘零部件遮挡排水口的问题。
在此需要解释的是，“打开”是指相应的回路处于连通状态，即水或气体能够在相应的回路中完成相应的工作，“关闭”是指相应的回路处于断开状态，即水或者气体在相应的回路中不能够完成相应的工作。
参考图1中所示，供气回路包括空气滤清装置1、空压机2、中冷装置3和加湿装置4，其中，空气滤清装置1、空压机2、中冷装置3和加湿装置4分别对空气进行过滤、增压、冷却、加湿后通过供气回路供给到燃料电池200中进行氧化还原反应。
通过上述技术方案，本公开提供的燃料电池的空气系统具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，供气回路将空气供给到燃料电池200中，经过氧化还原反应后，燃料电池200产生电能和水，并将水和废气(空气中未参与氧化还原反应的气体)排放到加湿装置4中，加湿装置4将水和废气经第一排气回路102输送至水分离装置5，水分离装置5对水和废气进行分离，将水储存在水分离装置5的储水结构中并将废气通过第一排气回路102输送至消声装置6后排放到大气中；在第二工作状态，燃料电池系统所排放出的废气和水通过第二排气回路103经消声装置6后直接排放到大气中，并且水分离装置5的储水结构中所储存的水通过排水回路101和第二排气回路103经消声装置6后直接排放到大气中，这样，燃料电池系统所产生的水在车辆处于行驶状态时才排放，能够对燃料电池200所产生的水进行集中有序地排放，不会存在污染使用环境的问题。通过采用两个排气回路，使得燃料电池200处于高负荷运行状态时具有较低的排气背压，保证燃料电池200在低负荷运行状态和高负荷运行状态下都具有较高的动力性和经济性，有利于提高燃料电池200的发电效率。并且，燃料电池系统通过氧化还原反应所产生的水最终都通过第二排气回路103经消声装置6排放到大气中，有效地解决了动力电池等底盘零部件遮挡排水口的问题。此外，本公开提供的燃料电池的空气系统仅需要在燃料电池200处于低负荷运行状态时对所产生的水进行储存，这样，能够减少水分离装置5的储水结构所需的容积，进而有利于降低整车成本。
在本公开提供的具体实施方式中，所述排水回路101上设置有电控阀8，所述电控阀8用于可控制地连通所述排水回路101和所述第二排气回路103。其中，参考图2中所示，该电控阀8可以与控制器10电连接，在空气系统处于第二工作状态时，即此时燃料电池200处于高负荷运行状态，控制器10控制电控阀8打开，使得水分离装置5的储水结构中所储存的水通过排水回路101排放到第二排气回路103中，从而在车辆处于行驶状态时将水分离装置5的储水结构中所储存的水排出到大气中，避免车辆处于怠速等待时在停车位置排放出大量的水，以解决污染使用环境的问题，同时防止在低温环境下在停车位置排放出大量的水而导致结冰的问题，提高行人和车辆的安全性。
在本公开中，水分离装置5的储水结构中所储存的水有两种不同的排放方式。
在本公开提供的第一种实施方式中，所述排水回路101的入水口与所述水分离装置5的储水结构连接，所述排水回路101的出水口与所述第二排气回路103连接，并且所述排水回路101的入水口高于所述排水回路101的出水口，这样，水分离装置5的储水结构的布置位置高于第二排气回路103，由此利用储水结构与第二排气回路103的高度差，在重力的作用下降水分离装置5的储水结构中所储存的水排放到第二排气回路103中。
在本公开提供的第二种实施方式中，所述排水回路101的入水口与所述水分离装置5的储水结构连接，所述排水回路101的出水口与所述第二排气回路103连接，在此情况下，当燃料电池200的空气系统处于第二工作状态时，第二排气回路103中流过高流速的气体，使得所述排水回路101的出水口的气压低于所述排水回路101的入水口的气压，由此将水分离装置5的储水结构中所储存的水吸入到第二排气回路103中，从而将水排放到大气中。对于整车布置空间有限的车辆，通过第二种排放方式即可实现对水分离装置5的储水结构中所储存的水的排放。
此外，对于整车布置空间满足水分离装置5的储水结构高于第二排气回路103这种需求的情况下，储水结构中所储存的水的两种不同的排放方式是同时进行的，有利于对水的排放。
在本公开中，可以以任意合适的方式实现加湿装置4的排气口可选择地与第一排气回路102或第二排气回路103连通。
在本公开提供的一种实施方式中，所述加湿装置4的排气口的下游设置有换向阀7，所述换向阀7包括进气口、第一排气口和第二排气口，所述进气口与所述加湿装置4的排气口连通，所述第一排气口与所述第一排气回路102连通，所述第二排气口与所述第二排气回路103连通。其中，参考图2中所示，该换向阀7可以与控制器10电连接，控制器10控制换向阀7使得空气系统在第一工作状态和第二工作状态之间切换。在控制器10控制换向阀7的进气口与第一排气口连通的情况下，此时空气系统处于第一工作状态，燃料电池系统所排放出的废气和水经由加湿装置4进入到水分离装置5中，水分离装置5对水和废气进行分离，将水储存在水分离装置5的储水结构中并将废气通过第一排气回路102输送至消声装置6后排放到大气中。在控制器10控制换向阀7的进气口与第二排气口连通的情况下，此时空气系统处于第二工作状态，燃料电池系统所排放出的废气和水经由加湿装置4通过第二排气回路103输送至消声装置6后排放到大气中。
在本公开提供的另一种实施方式中，可以在第一排气回路102和第二排气回路103上分别设置开关阀，通过控制对应的开关阀的开闭来控制相应的回路工作。例如，所述第一排气回路102设置有第一开关阀，所述第一开关阀用于控制所述第一排气回路102的通断。其中，第一开关阀可以与控制器10电连接，通过控制器10控制第一开关阀的开闭，从而实现第一排气回路102的通断。
例如，所述第二排气回路103设置有第二开关阀，所述第二开关阀用于控制所述第二排气回路103的通断。其中，第二开关阀可以与控制器10电连接，通过控制器10控制第二开关阀的开闭，从而实现第二排气回路103的通断。
在本公开提供的具体实施方式中，所述空气系统还包括降压回路104，所述供气回路包括中冷装置3，所述降压回路104连接在所述中冷装置3的出口和所述加湿装置4的排气口之间，用于维持燃料电池200的气压平衡，在燃料电池200中的气压过高的情况下，降压回路104打开，供气回路所供给的气体从中冷装置3的出口经降压回路104排放到第一排气回路102或第二排气回路103中。在空气系统处于第一工作状态时，供气回路所供给的气体从中冷装置3的出口经降压回路104排放到第一排气回路102中；在空气系统处于第二工作状态时，供气回路所供给的气体从中冷装置3的出口经降压回路104排放到第二排气回路103中。
在本公开提供的具体实施方式中，所述降压回路104上设置有旁通阀9，所述旁通阀9用于控制所述降压回路104可选择地与所述第一排气回路102或所述第二排气回路103连通。其中，参考图2中所示，旁通阀9可以与控制器10电连接，通过控制器10控制旁通阀9的开闭。在燃料电池200需要降压时，此时旁通阀9打开，降压回路104与第一排气回路102或第二排气回路103连通，供气回路所供给的气体从中冷装置3的出口经降压回路104排放到第一排气回路102或第二排气回路103中，以排放供气回路所供给的空气，防止燃料电池200持续升压，从而达到降压的目的。
在本公开提供的具体实施方式中，参考图2中所示，所述空气系统包括控制器10和车速检测装置11(例如速度传感器)，所述车速检测装置11用于采集车辆的当前车速并反馈给所述控制器10，所述控制器10根据所述当前车速和预设车速阈值控制所述空气系统在所述第一工作状态和第二工作状态之间切换，在所述第一工作状态，所述当前车速小于等于所述预设车速阈值，在所述第二工作状态，所述当前车速大于所述预设车速阈值。其中，控制器10可以为VCU(整车控制器，Vehicle Control Unit)，也可以是另设的控制器，本公开对此不作具体限制。此外，预设车速阈值可以根据实际需求进行设定，本公开对此不作具体限制。
根据本公开的第二方面，提供一种燃料电池的空气系统的控制方法，所述空气系统包括控制器10和车速检测装置11，所述车速检测装置11与所述控制器10电连接，其中，所述控制器10用于通过所述车速检测装置11获取车辆的当前车速，并在所述当前车速小于等于预设车速阈值的情况下，控制所述第一排气回路102打开、所述排水回路101和所述第二排气回路103关闭，在所述当前车速大于所述预设车速阈值的情况下，控制所述第一排气回路102关闭、所述排水回路101和所述第二排气回路103打开。本公开提供的燃料电池的空气系统的控制方法同样具有上述特点，为了避免重复，在此不再赘述。
根据本公开的第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括上述燃料电池的空气系统，因此同样具有上述特点，为了避免重复，在此不再赘述。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种燃料电池的空气系统，其特征在于，所述燃料电池的空气系统包括具有加湿装置(4)的供气回路、水分离装置(5)和消声装置(6)，所述水分离装置(5)的出气口与所述消声装置(6)连通，所述水分离装置(5)的出水口通过排水回路(101)与所述消声装置(6)可断开地连通，所述加湿装置(4)的排气口通过第一排气回路(102)与所述水分离装置(5)连通，所述加湿装置(4)的排气口通过第二排气回路(103)与所述消声装置(6)连通，所述空气系统包括第一工作状态和第二工作状态，
在所述第一工作状态，所述第一排气回路(102)打开，所述排水回路(101)和所述第二排气回路(103)关闭；
在所述第二工作状态，所述第一排气回路(102)关闭，所述排水回路(101)和所述第二排气回路(103)打开。
2.根据权利要求1所述的燃料电池的空气系统，其特征在于，所述排水回路(101)上设置有电控阀(8)，所述电控阀(8)用于可控制地连通所述排水回路(101)和所述第二排气回路(103)。
3.根据权利要求2所述的燃料电池的空气系统，其特征在于，所述排水回路(101)的入水口与所述水分离装置(5)的储水结构连接，所述排水回路(101)的出水口与所述第二排气回路(103)连接，并且所述排水回路(101)的入水口高于所述排水回路(101)的出水口。
4.根据权利要求2所述的燃料电池的空气系统，其特征在于，所述排水回路(101)的入水口与所述水分离装置(5)的储水结构连接，所述排水回路(101)的出水口与所述第二排气回路(103)连接，并且所述排水回路(101)的出水口的气压低于所述排水回路(101)的入水口的气压。
5.根据权利要求1所述的燃料电池的空气系统，其特征在于，所述加湿装置(4)的排气口的下游设置有换向阀(7)，所述换向阀(7)包括进气口、第一排气口和第二排气口，所述进气口与所述加湿装置(4)的排气口连通，所述第一排气口与所述第一排气回路(102)连通，所述第二排气口与所述第二排气回路(103)连通。
6.根据权利要求1所述的燃料电池的空气系统，其特征在于，所述第一排气回路(102)设置有第一开关阀，所述第一开关阀用于控制所述第一排气回路(102)的通断，和/或，
所述第二排气回路(103)设置有第二开关阀，所述第二开关阀用于控制所述第二排气回路(103)的通断。
7.根据权利要求1所述的燃料电池的空气系统，其特征在于，所述空气系统还包括降压回路(104)，所述供气回路包括中冷装置(3)，所述降压回路(104)连接在所述中冷装置(3)的出口和所述加湿装置(4)的排气口之间。
8.根据权利要求7所述的燃料电池的空气系统，其特征在于，所述降压回路(104)上设置有旁通阀(9)，所述旁通阀(9)用于控制所述降压回路(104)可选择地与所述第一排气回路(102)或所述第二排气回路(103)连通。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的燃料电池的空气系统，其特征在于，所述空气系统包括控制器(10)和车速检测装置(11)，所述车速检测装置(11)用于采集车辆的当前车速并反馈给所述控制器(10)，所述控制器(10)根据所述当前车速和预设车速阈值控制所述空气系统在所述第一工作状态和第二工作状态之间切换，
在所述第一工作状态，所述当前车速小于等于所述预设车速阈值，
在所述第二工作状态，所述当前车速大于所述预设车速阈值。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-9中任一项所述的燃料电池的空气系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110462245.6A CN114709450A (zh) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 燃料电池的空气系统和车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110462245.6A CN114709450A (zh) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 燃料电池的空气系统和车辆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114709450A true CN114709450A (zh) | 2022-07-05 |
Family
ID=82167554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110462245.6A Pending CN114709450A (zh) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 燃料电池的空气系统和车辆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114709450A (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006141154A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池の排水制御装置 |
| JP2006253061A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両の排水装置 |
| JP2007073280A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| CN101018688A (zh) * | 2004-09-15 | 2007-08-15 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池车辆以及车辆 |
| US20100116363A1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-05-13 | Hyundai Motor Company | Water reservoir for vehicle having drain valve operated by traveling wind |
| JP2010272350A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池及び燃料電池システム |
| CN110450652A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-15 | 恒勃控股股份有限公司 | 一种氢能源汽车用储排水装置 |
| CN211045600U (zh) * | 2019-12-25 | 2020-07-17 | 曼胡默尔滤清器（上海）有限公司 | 一种用于燃料电池排气系统的自动排水机构 |
| CN111755721A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-10-09 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 一种燃料电池汽车尾排水收集与雾化装置及控制方法 |
| CN112103547A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-18 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种燃料电池电堆歧管总成 |
| CN213042929U (zh) * | 2020-08-26 | 2021-04-23 | 长城汽车股份有限公司 | 消声器、燃料电池空气循环系统和车辆 |
-
2021
- 2021-04-27 CN CN202110462245.6A patent/CN114709450A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101018688A (zh) * | 2004-09-15 | 2007-08-15 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池车辆以及车辆 |
| JP2006141154A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池の排水制御装置 |
| JP2006253061A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池車両の排水装置 |
| JP2007073280A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| US20100116363A1 (en) * | 2008-11-07 | 2010-05-13 | Hyundai Motor Company | Water reservoir for vehicle having drain valve operated by traveling wind |
| JP2010272350A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Toyota Motor Corp | 燃料電池及び燃料電池システム |
| CN110450652A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-15 | 恒勃控股股份有限公司 | 一种氢能源汽车用储排水装置 |
| CN211045600U (zh) * | 2019-12-25 | 2020-07-17 | 曼胡默尔滤清器（上海）有限公司 | 一种用于燃料电池排气系统的自动排水机构 |
| CN111755721A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-10-09 | 中国汽车技术研究中心有限公司 | 一种燃料电池汽车尾排水收集与雾化装置及控制方法 |
| CN213042929U (zh) * | 2020-08-26 | 2021-04-23 | 长城汽车股份有限公司 | 消声器、燃料电池空气循环系统和车辆 |
| CN112103547A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-18 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种燃料电池电堆歧管总成 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8415065B2 (en) | Fuel cell system and method of controlling fuel cell system | |
| CN101606260B (zh) | 燃料电池系统 | |
| US9017896B2 (en) | Fuel cell system having fuel cell box and ventilation device | |
| JP5945599B2 (ja) | スタックからのオフガスを再循環させるためのエジェクタを備える燃料電池システム | |
| CN100412441C (zh) | 燃料气体储存供应装置 | |
| US9397362B2 (en) | Modular fuel cell power system | |
| JP2007242280A (ja) | 燃料電池システム | |
| CN101584070A (zh) | 燃料电池系统 | |
| JP2002324564A (ja) | 燃料電池装置及び燃料電池装置の制御方法 | |
| JP5113634B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JP5243780B2 (ja) | 燃料電池システムの運転方法 | |
| JP2011008916A (ja) | 燃料電池冷却システム | |
| JP3655507B2 (ja) | 燃料電池システムおよびこれを搭載した電気自動車 | |
| CN114709450A (zh) | 燃料电池的空气系统和车辆 | |
| KR100633552B1 (ko) | 연료전지시스템 | |
| JP2008181768A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2007018910A (ja) | 車載用燃料電池システム | |
| CN113571746B (zh) | 一种燃料电池系统及防止电堆阳极水淹的方法 | |
| JP2008166052A (ja) | 水浄化装置及びそれを有する燃料電池システム | |
| JP5439737B2 (ja) | 燃料電池 | |
| JP7035982B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| KR102575715B1 (ko) | 차량용 연료전지시스템 | |
| JP4686958B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2006179373A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2009004169A (ja) | 燃料電池システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |