[发明专利]燃料电池车用共轨喷氢系统

说明书

技术领域

本发明属于燃料电池的技术领域，特别涉及一种燃料电池车用共轨喷氢系统。

背景技术

现阶段新能源汽车主要包括有纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车三大类。燃料电池作为新一代燃料汽车动力源，已被世界各大国视为战略产品，各大汽车公司都在致力燃料电池的研究及应用。因氢燃料电池汽车具有零排放、加氢速度快和续航里程可观等优势，使用最为广泛。燃料电池在使用时需要外部提供氢气，当需要对氢气进行补给时，传统方法是更换储氢容器，但由于储氢容器较为笨重，给氢气补给带来诸多不便。因此，如何可以长时间高效的供应氢气是一个急需解决的问题。同时安全可靠的储存、传输以及系统的安全性成了氢燃料电池汽车至关重要的性能。

燃料电池中，氢气作为能力的载体，其稳定有效的供给与电堆的输出功率密切相关。常规的燃料电池，电堆阳极多采用二级减压阀减压后稳压定量多供应的方式为电堆提供足够的燃料。此方法虽能使燃料电池满足工作要求，但是在电堆低负荷区时，由于氢气供应过量，导致氢气浪费，有效利用率低；而高负荷时，由于氢气的需求量较大，将会出现氢气供应不足，并导致燃料饥饿，功率输出不足，严重影响燃料电池的工作性能。

因此，在设计燃料电池汽车的氢气工作管路以及喷氢系统时，要减少泄漏点，提升安全性，要保证各种情况下氢气的安全使用。同时，传统的储氢容器很难兼顾大流量时的响应性和小流量时的稳定性，且供氢压力不可调，稳压性能相对较差，体积相对较为庞大。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种使用安全，喷氢压力灵活可调节，氢气的供应量动态可调且保持压力稳定，达到大流量时较好的响应性和小流量时较好的稳定性，且集成性较高的燃料电池车用共轨喷氢系统。

燃料电池车用共轨喷氢系统，包括氢气源、工作管路、一体插装式气瓶组合阀、氢气加注口、加氢管路、单向阀、限流阀、一体插装式氢集气阀、二级减压阀、共轨喷射器及控制系统、燃料反应电池堆、过流阀、易流栓、排空管路、排空电池阀、排空口；氢气源依次通过工作管路与一体插装式气瓶组合阀、一体插装式氢集气阀、二级减压阀、共轨喷射器及控制系统相连；加氢管路通过充气管路、单向阀、限流阀、一体插装式气瓶组合阀、氢气源相连；氢气源依次通过排空管路与过流阀、易流栓、排空电池阀、排空口相连。

所述一体插装式气瓶组合阀包括依次连接的第一阻火器、第一过滤器、第一截止电磁阀、一级减压阀、第一氢瓶安全阀；第一阻火器同时与氢气源连通；一级减压阀同时与限流阀相连；第一氢瓶安全阀与排空管路相连。

所述第一阻火器与氢气源之间连通有压力传感器和温度传感器。

所述一体插装式氢集气阀包括依次连接的第二阻火器、第二过滤器、第二截止电磁阀、二级减压阀、第二氢瓶安全阀；其中第二阻火器同时与一级减压阀相连；第二氢瓶安全阀同时与排空管路相连。

所述第二阻火器与一级减压阀之间连通有压力传感器和温度传感器。

所述共轨喷射器及控制系统包括共轨管、稳压器、球阀、第三阻火器、喷射器闭环控制单元、一级压差传感器、一级温度传感器、二级压差传感器、二级温度传感器；共轨管、稳压器、球阀、第三阻火器依次相连，上述共轨器同时与插接头相连；上述喷射器闭环控制单元分别与共轨管、一级压差传感器、一级温度传感器、二级压差传感器、二级温度传感器相连；一级压差传感器、一级温度传感器分别布置在插接头与共轨器之间；二级压差传感器、二级温度传感器分别布置在第三阻火器与燃料反应电池堆之间。