[发明专利]用于燃料电池的氢供应系统和用于控制该系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池的氢供应系统和用于控制该系统的 方法。更具体地，本发明涉及一种包括多个氢储罐的氢供应系统，其 中，罐内调节器安装在一个氢储罐上，并且电磁阀安装在每个其他氢 储罐上，以便在行驶期间通过控制电磁阀来稳定地供应氢，本发明还 涉及一种用于控制该系统的方法。

背景技术

通常，燃料电池系统包括用于产生电能的燃料电池组、用于将燃 料(氢)供应给燃料电池组的燃料(氢)供应系统、用于将作为电化 学反应所需要的氧化剂的空气中的氧提供给燃料电池组的空气供应系 统、以及用于控制燃料电池组的工作温度的热管理系统。

被压缩至大约350巴高压的氢存储在燃料供应系统中的氢储罐中。 被存储的压缩氢根据优选设置在氢储罐的入口部的电磁阀的开/关而被 释放到高压管线中，然后在压缩氢的压力由外部调节器从350巴降低 至10巴之后，被提供给燃料电池组。

优选地，作为一种将氢存储在燃料电池系统的氢储罐中的方法， 高压压缩(350巴或700巴压缩)方法通常被采用。因此，350巴或700 巴的高压总是施加于通过使用外部调节器连接至电磁阀的高压管线， 从而影响被持续施加高压的部分的耐久性。

给定上述情况，当代替外部调节器而使用罐内调节器时，能够通 过消除高压管线来确保系统工作期间的安全性，并且还能够简化系统 和降低制造成本。

罐内调节器对于单储罐系统是有效的；然而，在包括多个储罐的 多罐系统的情形中，因为罐内调节器应该被设置于多个储罐当中的每 一个上，所以其制造成本增加。

因此，大型的单罐系统被采用；然而，有必要对在车体和底盘中 用于安装大型单罐的空间进行最优设计，并且由于巨大的体积，难于 将单罐与外围部件包装在一起。

因此，与单罐系统相比，其中安装有多个小型储罐的多罐系统为 车体和底板设计提供了自由度，并且能够与外围部件包装在一起。此 外，多罐系统具有降低的制造成本。

在此背景技术部分中所公开的上述信息，仅仅用于加强对发明背 景的理解，因此，其可能包含不形成本国内的本领域普通技术人员已 公知的现有技术。

发明内容

一方面，本发明提供了一种包括多个氢储罐的氢供应系统，其中， 罐内调节器优选地仅安装在一个氢储罐上，并且电磁阀优选地安装在 每个其他氢储罐上，以便适当地实现制造成本的降低，并且通过优选 地在行驶期间控制电磁阀而优选地将氢稳定地供应给燃料电池组，本 发明还提供了一种用于控制该系统的方法。

在一个实施方式中，本发明提供了一种用于燃料电池的氢供应系 统，该系统优选地包括多个氢储罐，其中，罐内调节器适当地仅安装 在多个氢储罐当中的第一氢储罐的入口部，并且电磁阀优选地安装在 每个其他氢储罐的入口部。

在另一实施方式中，本发明提供了一种用于燃料电池的氢供应系 统的控制方法，该系统优选地包括多个氢储罐，并且该方法包括：氢 充注步骤，其中，将高压氢优选地供应给适当地连接第一至第N氢储 罐的高压管线，以将其充入第一至第N氢储罐；氢供应步骤，其中， 在车辆行驶期间，仅将与燃料电池组相邻设置的第一氢储罐中的氢优 选地供应给燃料电池组；以及氢转移步骤，其中，在车辆停车或止动 期间，将氢适当地从第二至第N氢储罐转移到第一氢储罐。

在优选实施方式中，在氢充注步骤中，适当地安装在第一氢储罐 的入口部的罐内调节器的电磁阀，和适当地安装在第二至第N氢储罐 中的每一个的入口部的电磁阀，均被高压氢的压力适当地打开，以便 将高压氢适当地充入各个氢储罐。

在另一优选实施方式中，在氢供应步骤中，适当地安装在第一氢 储罐的入口部的罐内调节器的电磁阀被优选地控制为打开，并且适当 地安装在第二至第N氢储罐中的每一个的入口部的电磁阀被优选地控 制为适当地关闭，以便仅将第一氢储罐中的氢供应给燃料电池组。

在又一优选实施方式中，在氢转移步骤中，适当地安装在第一氢 储罐的入口部的罐内调节器的电磁阀被优选地控制为适当地关闭，并 且适当地安装在第二至第N氢储罐中的每一个的入口部的电磁阀被优 选地控制为适当地打开，以便将第二至第N氢储罐中的氢转移并充入 第一氢储罐中。

在再一优选实施方式中，当第一至第N氢储罐的压力被适当地降 低至最小工作压力时，第一氢储罐的罐内调节器的电磁阀以及第二至 第N氢储罐的电磁阀被优选地控制为均打开，以便使用各个氢储罐中 的残余氢。