CN210325990U - 一种车用氢气循环系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种车用氢气循环系统，包括氢储罐、第一电磁阀、流量计、氢气喷射器、第二电磁阀、燃料电池反应堆、第三电磁阀和电循环泵；氢储罐通过气路管道连接氢气喷射器，氢气经第一电磁阀调压后进入流量计，然后进入氢气喷射器中；氢气喷射器通过气路管道连接燃料电池反应堆，通过氢气喷射器减压后的氢气经过第二电磁阀后进入燃料电池反应堆中反应；燃料电池反应堆的出气口分两路，一路通过气路管道连接氢气喷射器，另一路通过气路管道依次连接电循环泵和第三电磁阀，然后连接燃料电池反应堆的入气口。本实用新型采用氢气喷射器及电循环泵共同完成多余氢气回收，正常情况下氢气喷射器来回收，当低负荷时，配以电循环泵来回收多余氢气。
Description
技术领域
本实用新型属于氢燃料循环装置技术领域，涉及一种车用氢气循环系统。
背景技术
车用氢能燃料电池系统是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。燃料电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热；如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程；燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平；燃料电池的发电效率可以达到50％以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，其直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。
传统氢能车辆的高压氢气经过储罐至减压阀、流量计后进入燃料电池反应堆产生电力，经过做工后的高压氢气压力降低，由电循环泵提压后进入打入燃料电池反应堆中；当反应堆氢气能量不足时通过电循环泵回收多余氢气补充进燃料电池反应堆。传统氢能车辆多余氢气回收单纯使用电循环，循环泵采用电驱动，因此增加电能耗，同时单纯的电动循环泵长时间工作故障率较高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种车用氢气循环系统，解决了传统氢能车辆在多余氢气回收系统中只能单纯采用电循环泵作为氢气回收装置，其长期工作需要消耗电能，同时内部运转部件故障率高的缺陷。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种车用氢气循环系统，包括氢储罐1、第一电磁阀2、流量计3、氢气喷射器4、第二电磁阀5、燃料电池反应堆6、第三电磁阀7和电循环泵8；所述氢储罐1内存储氢气，氢储罐1通过气路管道连接氢气喷射器4，在氢储罐1和氢气喷射器4之间依次连接第一电磁阀2和流量计3，氢气经第一电磁阀2调压后进入流量计3，然后进入氢气喷射器4中；所述氢气喷射器4通过气路管道连接燃料电池反应堆6的入气口，在氢气喷射器4和燃料电池反应堆6之间设置第二电磁阀5，通过氢气喷射器4减压后的氢气经过第二电磁阀5后进入燃料电池反应堆6中反应；所述燃料电池反应堆6的出气口分两路，一路通过气路管道连接氢气喷射器4，另一路通过气路管道依次连接电循环泵8和第三电磁阀7，然后连接燃料电池反应堆6的入气口，氢气在燃料电池反应堆6中反应后，多余氢气分为两路，一路被氢气喷射器4抽吸提压后再次入燃料电池反应堆6中，另一路进入电循环泵8然后通过第三电磁阀7后再次进入燃料电池反应堆6中。
进一步的，所述氢气喷射器4包括高压喷管10，混合腔体9、混合通道11 和扩压管12，所述高压喷管10设置在混合腔体9内，高压喷管10的进气端与氢储罐1一侧连通，用于将氢储罐1的氢气喷射进混合腔体9，所述混合腔体9 的上端开设低压吸入口，低压吸入口与燃料电池反应堆6的出气口连通，用于接收经过燃料电池反应堆6未反应的低压氢气，所述扩压管12设置在混合腔体 9的一端，扩压管12与混合腔体9连接，高压喷管10的喷射嘴正对扩压管12 中心的混合通道；所述扩压管12的出气口与燃料电池反应堆6的入气口。
进一步的，所述高压喷管10的口径喷射嘴呈逐渐缩小的形态，所述扩压管 12混合通道的口径程逐渐扩大的形态。
1，高压氢气进入口，高压氢气进入后形成超音速射流。2低压被抽吸入口。 3高低压氢气混合阶段。4混合后的氢气出口增压扩压。
本实用新型的有益效果是：
传统氢能车辆在多余氢气回收系统中单纯采用电循环泵作为氢气回收的主要工作，由于电循环泵采用电能作为驱动，长期工作需要消耗电能，同时内部运转部件容易出现故障；而本实用新型采用氢气喷射器及电循环泵共同完成回收多余氢气，正常情况下以氢气喷射器来回收多余氢气，该喷射器无任何机械运转部件，运行稳定，可靠，寿命长，当低负荷时，此时再配以电循环泵来回收多余氢气。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型氢气喷射器的结构示意图。
图中，1.氢储罐，2.第一电磁阀，3.流量计，4.氢气喷射器，5.第二电磁阀， 6.燃料电池反应堆，7.第三电磁阀，8.电循环泵，9-混合腔体，10-高压喷管，11- 混合通道，12-扩压管。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。
参见图1和图2的一种车用氢气循环系统，包括氢储罐1、第一电磁阀2、流量计3、氢气喷射器4、第二电磁阀5、燃料电池反应堆6、第三电磁阀7和电循环泵8；氢储罐1内存储氢气，氢储罐1通过气路管道连接氢气喷射器4，在氢储罐1和氢气喷射器4之间依次连接第一电磁阀2和流量计3，氢气经第一电磁阀2调压后进入流量计3，然后进入氢气喷射器4中；氢气喷射器4通过气路管道连接燃料电池反应堆6的入气口，在氢气喷射器4和燃料电池反应堆6 之间设置第二电磁阀5，通过氢气喷射器4减压后的氢气经过第二电磁阀5后进入燃料电池反应堆6中反应；燃料电池反应堆6的出气口分两路，一路通过气路管道连接氢气喷射器4，另一路通过气路管道依次连接电循环泵8和第三电磁阀7，然后连接燃料电池反应堆6的入气口，氢气在燃料电池反应堆6中反应后，多余氢气分为两路，一路被氢气喷射器4抽吸提压后再次入燃料电池反应堆6 中，另一路进入电循环泵8然后通过第三电磁阀7后再次进入燃料电池反应堆6 中。
第一电磁阀2、第二电磁阀5和第三电磁阀7选用现有的气体电磁阀，流量计3选用气体流量计。
氢气喷射器4包括高压喷管10，混合腔体9和扩压管12，高压喷管10设置在混合腔体9内，高压喷管10的进气端与氢储罐1一侧连通，用于将氢储罐 1的氢气喷射进混合腔体9，混合腔体9的上端开设低压吸入口，低压吸入口与燃料电池反应堆6的出气口连通，用于接收经过燃料电池反应堆6未反应的部分氢气，扩压管12设置在混合腔体9的一端，扩压管12与混合腔体9连接，高压喷管10的喷射嘴正对扩压管12中心的混合通道11；扩压管12的出气口与燃料电池反应堆6的入气口连接。高压喷管10的口径喷射嘴呈逐渐缩小的形态，扩压管12的混合通道11口径程逐渐扩大的形态。高压氢气通过高压喷管10进入后形成超音速射流，高低压氢气分别通过高压喷管10和低压吸入口进入混合腔体9混合，混合后的氢气通过混合通道11增压扩压输入燃料电池反应堆6。
下面介绍本实用新型的工作过程：
氢气通过车辆氢储罐1进入电磁阀2，经电磁阀2调压后进入流量计3进入氢气喷射器4中，经过氢气喷射器4减压后的氢气经过电磁阀5后进入燃料电池反应堆6中，氢气在燃料电池反应堆6中工作后，多余氢气通过燃料电池反应堆6顶部出气口分两路，一路被氢气喷射器4抽吸提压后再次进去燃料电池反应堆6中，另一路进入电循环泵8中经过电磁阀7后再次进入燃料电池反应堆6。
本实用新型的燃料电池反应堆6正常供气以氢气喷射器4供给，当超低负荷时，开启电循环泵8作为补充。
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (3)
1.一种车用氢气循环系统，其特征在于，包括氢储罐(1)、第一电磁阀(2)、流量计(3)、氢气喷射器(4)、第二电磁阀(5)、燃料电池反应堆(6)、第三电磁阀(7)和电循环泵(8)；所述氢储罐(1)内存储氢气，氢储罐(1)通过气路管道连接氢气喷射器(4)，在氢储罐(1)和氢气喷射器(4)之间依次连接第一电磁阀(2)和流量计(3)，氢气经第一电磁阀(2)调压后进入流量计(3)，然后进入氢气喷射器(4)中；所述氢气喷射器(4)通过气路管道连接燃料电池反应堆(6)的入气口，在氢气喷射器(4)和燃料电池反应堆(6)之间设置第二电磁阀(5)，通过氢气喷射器(4)的氢气经过第二电磁阀(5)后进入燃料电池反应堆(6)中反应；所述燃料电池反应堆(6)的出气口分两路，一路通过气路管道回连氢气喷射器(4)，另一路通过气路管道依次连接电循环泵(8)和第三电磁阀(7)，然后连接燃料电池反应堆(6)的入气口，氢气在燃料电池反应堆(6)中反应后，多余氢气分为两路，一路被氢气喷射器(4)抽吸提压后再次入燃料电池反应堆(6)中，另一路进入电循环泵(8)然后通过第三电磁阀(7)后再次进入燃料电池反应堆(6)中。
2.根据权利要求1所述的车用氢气循环系统，其特征在于，所述氢气喷射器(4)包括高压喷管(10)，混合腔体(9)和扩压管(12)，所述高压喷管(10)设置在混合腔体(9)内，高压喷管(10)的进气端与氢储罐(1)一侧连通，用于将氢储罐(1)的氢气喷射进混合腔体(9)，所述混合腔体(9)的上端开设低压吸入口，低压吸入口与燃料电池反应堆(6)的出气口连通，用于接收经过燃料电池反应堆(6)未反应的部分氢气，所述扩压管(12)设置在混合腔体(9)的一端，扩压管(12)与混合腔体(9)连接，高压喷管(10)的喷射嘴正对扩压管(12)中心的混合通道(11)；所述扩压管(12)的出气口与燃料电池反应堆(6)的入气口连接。
3.根据权利要求2所述的车用氢气循环系统，其特征在于，所述高压喷管(10)的口径喷射嘴呈逐渐缩小的形态，所述扩压管(12)的混合通道(11)口径程逐渐扩大的形态。
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| CN201921063268.4U CN210325990U (zh) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | 一种车用氢气循环系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116025589A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-04-28 | 江苏申氢宸科技有限公司 | 一种氢气循环泵及其安装结构 |
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2019
- 2019-07-09 CN CN201921063268.4U patent/CN210325990U/zh active Active
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