CN214313267U - 一种组合分配式引射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合分配式引射器，包括氢气入口集流管、氢气出口集流管、氢气循环集流管及引射器本体，氢气入口集流管与氢气出口集流管之间连接多组引射器本体，每组引射器本体的进口端均设置有电磁阀，每组引射器本体的二次进口端与氢气循环集流管连通。每组引射器本体采用不同的氢气流量，通过各组引射器本体开闭组合的方式实现引射器氢气流量的调节，达到氢气流量与电堆功率的合理匹配，既能满足电堆最大功率输出的需要，又能解决电堆启动时功率较低，引射器引射能力不足，易产生水淹的问题。此外，组合分配的方式方便电堆更好的进行阳极水管理，通过使用最少数量的引射器达到最多引射器氢气流量的组合效果。

Description

一种组合分配式引射器

技术领域

本实用新型属于引射器技术领域，尤其涉及一种组合分配式引射器。

背景技术

燃料电池的核心部件是电堆，其基本原理是电解水的逆反应，把氢气和氧气分别供给阳极和阴极，氢气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，从而产生电流。由于供应给阴极板的氧气可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢气，给阴极板供应空气，并及时把水(蒸气)带走，就可以不断地提供电能。反应气体浓度降低，就会导致电堆电能下降，为了维持电堆的性能，实际供给氢气和氧气的供应量要高于电化学反应的消耗量，因此就会产生未参与反应的氢气和氧气，未参与反应的氢气及时将水蒸气带走，避免电堆产生水淹。

为了避免水淹和提高氢气利用率，主要采用氢气循环的方法进行解决。目前，实现燃料电池的氢气循环通常是采用氢气循环泵或者采用引射器。但氢气循环泵的能耗较高，使燃料电池的成本提高，采用引射器能降低成本，不需要额外供电，能效提高。为了保证电堆的性能，需要计算得到引射器的通径，不同功率的电堆，采用引射器的通径大小是不同的，引射器的通径应能满足电堆最大功率时的需求。但由于工作过程中电堆的输出功率不是一直以最大功率输出，而是随使用要求进行增大和减小的。但现有的单一的引射器氢气流量特定，不能及时和电堆功率匹配，特别是电堆刚刚启动，车辆处于怠速状态下，电堆的输出功率较小，未反应的氢气数量不多，流量较小，而采用的引射器通径则是按电堆的最大功率设计的，导致流速下降，引射能力降低，造成阳极的水不能有效排出，使电堆产生水淹，影响电堆正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种组合分配式引射器，旨在解决上述背景技术中现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种组合分配式引射器，包括氢气入口集流管、氢气出口集流管、氢气循环集流管及引射器本体，所述引射器本体设置多组，引射器本体的进口端与氢气入口集流管连通，且引射器本体的进口端设置有电磁阀，引射器本体的出口端与氢气出口集流管连通，引射器本体的二次进口端与氢气循环集流管连通。通过设置多组不同氢气流量的引射器本体，满足电堆在不同工况下功率输出的需要。

优选地，所述氢气入口集流管和氢气出口集流管之间平行设置4组引射器本体，4组引射器本体的氢气流量分别为0.1B、0.2B、0.2B和0.5B，B为总的氢气流量。4组引射器本体通过控制电磁阀的开闭可以组合搭配出11种氢气流量情况，采用最少的引射器数量组合出最多种工况，及时的响应电堆的要求，达到合理匹配。

优选地，所述引射器本体通过接头分别与氢气入口集流管、氢气出口集流管和氢气循环集流管可拆卸连接，方便更换引射器。

优选地，所述氢气入口集流管、氢气出口集流管和氢气循环集流管平行设置，且氢气入口集流管、氢气出口集流管和氢气循环集流管的侧壁开设与引射器本体连接的接口。

相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的组合分配式引射器利用多个引射器的组合分配功能，合理匹配氢气流量与电堆功率，既能满足电堆最大功率输出的需要，又能解决电堆启动时功率较低，引射器引射能力不足，易产生水淹的问题。及时响应电堆的功率，通过改变电磁阀的开闭，达到氢气流量与电堆功率的合理匹配。

(2)本实用新型引射器的氢气流量采用独有的“1、2、2、5”组合，使引射器数量使用最少的情况下，引射器的氢气流量组合效果最多；同时，组合分配的方式方便电堆更好的进行阳极水管理。

(3)燃料电池工作过程中取消了氢气循环泵，降低了成本；采用引射器结构，不需要额外供电，提高了能效；引射器通过电磁阀控制开闭，较氢气循环泵能耗大大降低，使功率密度提高。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种组合分配式引射器的结构示意图。

图中：1-氢气入口集流管；2-氢气出口集流管；3-氢气循环集流管；4-接头；5-电磁阀；(6、7、8、9)-引射器本体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，组合分配式引射器采用4组引射器本体(6、7、8、9)，4组引射器本体(6、7、8、9)平行设置，每组引射器本体的进口端分别设置有电磁阀5，每组引射器本体的氢气流量通过电磁阀5单独控制。引射器本体(6、7、8、9)的进口端通过接头4与氢气入口集流管1连通，引射器本体(6、7、8、9)的出口端通过接头4与氢气出口集流管2连通，引射器本体(6、7、8、9)的二次进口端通过接头4与氢气循环集流管3连通。氢气入口集流管1、氢气出口集流管2和氢气循环集流管3平行设置，且氢气入口集流管1、氢气出口集流管2和氢气循环集流管3的侧壁开设与引射器本体(6、7、8、9)连接的接口。

4组引射器本体(6、7、8、9)的氢气流量设置如下：假定电机的最大功率是A，通过设计计算得到的总的氢气流量为B，引射器6的氢气流量为0.1B，引射器7的氢气流量为0.2B，引射器8的氢气流量为0.2B，引射器9的氢气流量为0.5B。引射器6、引射器7、引射器8、引射器9的内径不同，依次逐步增大。当电堆刚刚启动，车辆处于怠速时，需要的氢气流量较小，只需要开启引射器6前的电磁阀5，由于引射器6的内部通径较小，相同流量的情况下，流速很高，引射能力很强，可以及时的将水汽排出，从而避免了电堆水淹。当电堆需要以最大功率输出时，引射器6、引射器7、引射器8、引射器9前的电磁阀5全部打开，同时工作，从而保证了足够的氢气流量，进而保证了引射能力。不需要额外供电，能效高，成本低。

引射器6的氢气流量为0.1B，引射器7的氢气流量为0.2B，引射器8的氢气流量为0.2B，引射器8的氢气流量为0.5B，将此称之为“1、2、2、5、”组合，通过控制引射器前电磁阀的开闭可以组合搭配出11种氢气流量情况，即：0、0.1B、0.2B、0.3B、0.4B、0.5B、0.6B、0.7B、0.8B、0.9B、1B，组合分配的应用方式，能够方便电堆更好的实现阳极水管理。本实用新型独有的“1、2、2、5、”组合可以在引射器数量最少的情况下，组合出最多种工况，可以及时的响应电堆的要求，达到合理匹配。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种组合分配式引射器，其特征在于，包括氢气入口集流管、氢气出口集流管、氢气循环集流管及引射器本体，所述引射器本体设置多组，引射器本体的进口端与氢气入口集流管连通，且引射器本体的进口端设置有电磁阀，引射器本体的出口端与氢气出口集流管连通，引射器本体的二次进口端与氢气循环集流管连通。

2.如权利要求1所述的组合分配式引射器，其特征在于，所述氢气入口集流管和氢气出口集流管之间平行设置4组引射器本体，4组引射器本体的氢气流量分别为0.1B、0.2B、0.2B和0.5B，B为总的氢气流量。

3.如权利要求2所述的组合分配式引射器，其特征在于，所述引射器本体通过接头分别与氢气入口集流管、氢气出口集流管和氢气循环集流管可拆卸连接。

4.如权利要求2所述的组合分配式引射器，其特征在于，所述氢气入口集流管、氢气出口集流管和氢气循环集流管平行设置，且氢气入口集流管、氢气出口集流管和氢气循环集流管的侧壁开设与引射器本体连接的接口。

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