CN208478474U - 一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统 - Google Patents
一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208478474U CN208478474U CN201820873113.6U CN201820873113U CN208478474U CN 208478474 U CN208478474 U CN 208478474U CN 201820873113 U CN201820873113 U CN 201820873113U CN 208478474 U CN208478474 U CN 208478474U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- pressure
- gas circulating
- hydrogen gas
- moisture trap
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,包括依次串联连接的储氢单元、减压组件、第一电磁阀、第一气水分离器,第一气水分离器的排气端连接燃料电池电堆单元的氢气入口,第一气水分离器的排水端连接排水阀,燃料电池电堆单元由多个燃料电池电堆并联组成,燃料电池电堆的氢气出口依次连接第二电磁阀和第二气水分离器,第二气水分离器的排气端连接氢气循环泵,氢气循环泵的出口连接第一气水分离器的入口,第二气水分离器的排水端连接排水阀。本实用新型的多模块并联的氢气循环系统,通过控制电磁阀,可实现有效的氢气循环,提高氢气利用率,同时本循环系统可增强氢气回路排水,使质子交换膜的含水量得以有效控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载燃料电池领域,具体涉及一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统。
背景技术
燃料电池是一种高效、环境友好电化学反应装置,能够直接将化学能转换为电能。燃料电池可以分为质子交换膜燃料电池,碱性燃料电池,磷酸型燃料电池,熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。质子交换膜燃料电池因其效率高、工作温度低,电流密度大,响应速度快,性能稳定,且反应生成物不存在腐蚀性,成为车辆交通和备用电源等领域的首选燃料电池技术。
中国专利CN206574799U公开了一种车载燃料电池氢气管理系统,包括氢气控制单元以及分别与所述的氢气控制单元连接的氢瓶电磁阀、氢瓶压力传感器、温度传感器和氢气浓度传感器,所述的氢瓶电磁阀、氢瓶压力传感器和温度传感器分别与车载的高压氢气瓶连接,所述的氢气浓度传感器的探头设置在高压氢气瓶上方环境中,所述的氢气控制单元通过CAN与车载燃料电池控制器通信连接,该专利实现车载储氢系统加氢控制、供氢控制以及安全监测等功能,减少系统间线缆连接,降低信号传输过程中丢失和易受干扰的风险。
目前多模块并联的氢气循环系统技术多采用各个回路统一循环,对所需配置的氢气循环泵的功率要求高,并且对氢气回路中水的排出控制不足,然而质子交换膜燃料电池内质子交换膜的含水量直接影响到质子交换膜燃料电池的工作性能,因此控制质子交换膜的水含量,提高系统的运行效率,提高燃料电池的经济性,设计合适的氢气循环系统是一种有效的方法。
实用新型内容
本实用新型就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提出的一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,不仅可以控制膜的含水量,而且可以提高氢气利用效率,加强燃料电池系统氢气回路的水管理,提高了氢气利用效率,并降低氢气循环泵功耗。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,包括依次经管路串联连接的储氢单元、减压组件、第一电磁阀、第一气水分离器,所述第一气水分离器的排气端连接燃料电池电堆单元的氢气入口,所述第一气水分离器的排水端连接排水阀,所述燃料电池电堆单元由多个燃料电池电堆并联组成,所述燃料电池电堆的氢气出口依次连接第二电磁阀和第二气水分离器,所述第二气水分离器的排气端连接氢气循环泵,所述氢气循环泵的出口连接至第一电磁阀与第一气水分离器之间的管路,所述第二气水分离器的排水端连接排水阀。
进一步地,所述减压组件包括高压减压阀和中压减压阀,所述高压减压阀的出口管路上设置氢气中压传感器,所述中压减压阀的出口管路上设置氢气低压传感器。
进一步地,所述储氢单元为高压氢气罐。
进一步地,所述高压氢气罐的储氢压力为30-35MPa。
进一步地,所述高压减压阀将氢气压力减压至8-9bar,所述中压减压阀将氢气压力减压至1-2bar。
进一步地,所述排水阀为电磁控制排水阀,所述排水阀、第一电磁阀、第二电磁阀、以及氢气循环泵均连接车载控制单元。
该车载燃料电池多模块并联氢气循环系统的控制方法为:
a、根据燃料电池电堆输出的电流和电压确定燃料电池的输出功率,根据该功率确定燃料电池所需的氢气消耗量,并通过第一电磁阀调节进堆的氢气压力和流量;
b、根据不同功率情况下的氢气消耗量,通过调整氢气循环泵(9)的转速来控制进堆的氢气流量和氢气压力,并设定第二电磁阀(10)依次循环开启的周期和开启时间,以提高各燃料电池电堆(8)内的氢气回路的排水性能;
c、在不同功率情况下,通过调整排水阀的开启周期和开启时常,以定时排水。
与现有技术相比,本实用新型氢气循环系统多模块并联的燃料电池电堆采用一个回路统一循环,对配置的氢气循环泵的功率要求低,可以统一调节控制氢气循环过程,设置两套气水分离器,对氢气回路中水的排出控制力强,严格控制质子交换膜的水含量,提高系统的运行效率,提高燃料电池的经济性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方案和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,如图1所示,包括依次经管路串联连接的储氢单元、减压组件、第一电磁阀6、第一气水分离器7,储氢单元为高压氢气罐1,高压氢气罐1的储氢压力为30-35MPa,减压组件包括高压减压阀2和中压减压阀4,高压减压阀2的出口管路上设置氢气中压传感器3,中压减压阀4的出口管路上设置氢气低压传感器5,高压减压阀2将氢气压力减压至8-9bar,中压减压阀4将氢气压力减压至1-2bar。第一气水分离器7的排气端连接燃料电池电堆单元的氢气入口,第一气水分离器7的排水端连接排水阀11,燃料电池电堆单元由两个燃料电池电堆8并联组成,燃料电池电堆8的氢气出口依次连接第二电磁阀10和第二气水分离器12,第二气水分离器12的排气端连接氢气循环泵9,氢气循环泵9的出口连接至第一电磁阀6与第一气水分离器7之间的管路,第二气水分离器12的排水端连接排水阀11,排水阀11为电磁控制排水阀,排水阀11、第一电磁阀6、第二电磁阀10、以及氢气循环泵9均连接车载控制单元,车载控制单元根据实际需要控制系统运行。
具体控制方法为:
a、根据燃料电池电堆8输出的电流和电压确定燃料电池的输出功率,根据该功率确定燃料电池所需的氢气消耗量,并通过第一电磁阀6调节进堆的氢气压力和流量;
b、根据不同功率情况下的氢气消耗量,通过调整氢气循环泵(9)的转速来控制进堆的氢气流量和氢气压力,并设定第二电磁阀(10)依次循环开启的周期和开启时间,以提高各燃料电池电堆(8)内的氢气回路的排水性能;
c、在不同功率情况下,通过调整排水阀11的开启周期和开启时常,以定时排水。
Claims (6)
1.一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,其特征在于,包括依次经管路串联连接的储氢单元、减压组件、第一电磁阀(6)、第一气水分离器(7),所述第一气水分离器(7)的排气端连接燃料电池电堆单元的氢气入口,所述第一气水分离器(7)的排水端连接排水阀(11),所述燃料电池电堆单元由多个燃料电池电堆(8)并联组成,所述燃料电池电堆(8)的氢气出口依次连接第二电磁阀(10)和第二气水分离器(12),所述第二气水分离器(12)的排气端连接氢气循环泵(9),所述氢气循环泵(9)的出口连接至第一电磁阀(6)与第一气水分离器(7)之间的管路,所述第二气水分离器(12)的排水端连接排水阀(11)。
2.根据权利要求1所述的一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,其特征在于,所述减压组件包括高压减压阀(2)和中压减压阀(4),所述高压减压阀(2)的出口管路上设置氢气中压传感器(3),所述中压减压阀(4)的出口管路上设置氢气低压传感器(5)。
3.根据权利要求2所述的一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,其特征在于,所述储氢单元为高压氢气罐(1)。
4.根据权利要求3所述的一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,其特征在于,所述高压氢气罐(1)的储氢压力为30-35MPa。
5.根据权利要求4所述的一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,其特征在于,所述高压减压阀(2)将氢气压力减压至8-9bar,所述中压减压阀(4)将氢气压力减压至1-2bar。
6.根据权利要求1所述的一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统,其特征在于,所述排水阀(11)为电磁控制排水阀,所述排水阀(11)、第一电磁阀(6)、第二电磁阀(10)、以及氢气循环泵(9)均连接车载控制单元。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201820873113.6U CN208478474U (zh) | 2018-06-06 | 2018-06-06 | 一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201820873113.6U CN208478474U (zh) | 2018-06-06 | 2018-06-06 | 一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN208478474U true CN208478474U (zh) | 2019-02-05 |
Family
ID=65216498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201820873113.6U Active CN208478474U (zh) | 2018-06-06 | 2018-06-06 | 一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN208478474U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108539222A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-09-14 | 同济大学 | 一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统及其控制方法 |
CN110212229A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-06 | 奇瑞商用车(安徽)有限公司 | 车载燃料电池系统及燃料电池汽车 |
CN113346109A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-03 | 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 | 一种发电站用燃料电池氢气系统及控制方法 |
-
2018
- 2018-06-06 CN CN201820873113.6U patent/CN208478474U/zh active Active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108539222A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-09-14 | 同济大学 | 一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统及其控制方法 |
CN110212229A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-06 | 奇瑞商用车(安徽)有限公司 | 车载燃料电池系统及燃料电池汽车 |
CN110212229B (zh) * | 2019-06-26 | 2022-06-07 | 奇瑞商用车(安徽)有限公司 | 车载燃料电池系统及燃料电池汽车 |
CN113346109A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-03 | 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 | 一种发电站用燃料电池氢气系统及控制方法 |
CN113346109B (zh) * | 2021-05-28 | 2022-08-19 | 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 | 一种发电站用燃料电池氢气系统及控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108539222A (zh) | 一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统及其控制方法 | |
CN109411784B (zh) | 一种商用车燃料电池发动机供气系统 | |
CN109244505B (zh) | 一种车用燃料电池热管理系统及其控制方法 | |
CN112186223B (zh) | 一种汽车燃料电池系统及其空气湿度控制方法 | |
CN112490473B (zh) | 质子交换膜燃料电池的电堆动态水管理系统及其工作方法 | |
KR101282622B1 (ko) | 연료전지 시스템의 온도제어방법 | |
CN208478474U (zh) | 一种车载燃料电池多模块并联氢气循环系统 | |
CN106848349B (zh) | 一种分布式燃料电池热管理系统 | |
CN112635793B (zh) | 一种双堆双循环的燃料电池系统 | |
CN103050723A (zh) | 一种用于质子交换膜燃料电池的阴极排气再循环系统 | |
CN111106367B (zh) | 一种避免燃料电池二次结冰冷启动失败的系统及控制方法 | |
CN203326036U (zh) | 一种用于质子交换膜燃料电池的阴极排气再循环系统 | |
CN105186016A (zh) | 一种燃料电池系统的电控喷氢压力调节装置 | |
CN102473942A (zh) | 燃料电池的含水量控制方法以及燃料电池系统 | |
CN113097535B (zh) | 自增湿燃料电池水热管理系统及其控制方法 | |
CN107565148A (zh) | 一种燃料电池水淹检测及故障排除系统及其工作方法 | |
KR102316963B1 (ko) | 연료 전지 시스템 | |
CN111969227A (zh) | 一种车载燃料电池水管理系统及其控制方法 | |
CN203326037U (zh) | 一种用于质子交换膜燃料电池的阴极排气再循环系统 | |
CN110676484A (zh) | 车辆、燃料电池的氢气循环系统及氢气循环控制方法 | |
CN111697254A (zh) | 一种氢气循环装置系统及其调控方法和燃料电池装置系统 | |
CN216054820U (zh) | 一种燃料电池系统 | |
CN109860667B (zh) | 燃料电池电动汽车启停过程智能控制装置及控制方法 | |
CN215496804U (zh) | 一种用于燃料电池的供氢系统 | |
CN109728324A (zh) | 一种带有冷却水水质控制的新能源客车燃料电池系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |