[发明专利]燃料电池发动机系统和车辆

说明书

本公开涉及一种燃料电池发动机系统和车辆，包括燃料电池发动机，与该燃料电池发动机的燃料电池堆连接的空气供给单元和氢气供给单元，其中，空气供给单元包括用于存储液态气体的储料罐，以及连通在储料罐和燃料电池堆之间的供气管道，该供气管道包括设置在燃料电池发动机内的冷却管道，且液态气体为液态氧气或液态空气。利用储液罐代替空气压缩机，通过将液态氧气或液态空气通入到冷却管道，通过汽化吸热，带走燃料电池堆工作时产生的热量；并且汽化后的氧气或空气流入到燃料电池堆与氢气进行反应，以能够实现在产生电能的同时使得燃料电池发动机工作时释放的热量通过液态气体汽化吸收，实现自冷功能。

技术领域

本公开涉及新能源汽车技术领域，具体地，涉及一种燃料电池发动机系统和车辆。

背景技术

为保护环境，减少城市中的大气污染，以燃料电池为动力的车辆普遍受到关注。燃料电池作为一种电化学能量转换器，把化学能直接转化为电能，是一种高效清洁发电装置。然而燃料电池在发电的同时也会产生热量，多余的热量需要从电池堆中排出才能保证电池堆在最佳温度区间工作。目前，燃料电池的冷却通常采用风冷或水冷等方式将热量散发到大气环境中，这种“它冷”的冷却方式往往受限于车辆框架内部空间布局，以及多个热源的散热冷却钳制，使得在高温极端工况下，电堆散热效果并不理想，进而导致燃料电池发电能力下降。

发明内容

本公开的目的是提供一种燃料电池发动机系统，该系统能够在产生电能的同时实现对于燃料电池堆的冷却散热。

为了实现上述目的，本公开提供一种燃料电池发动机系统，包括燃料电池发动机，与该燃料电池发动机的燃料电池堆连接的空气供给单元和氢气供给单元，其中，所述空气供给单元包括用于存储液态气体的储料罐，以及连通在所述储料罐和所述燃料电池堆之间的供气管道，该供气管道包括设置在所述燃料电池发动机内的冷却管道，且所述液态气体为液态氧气或液态空气。

可选地，所述供气管道还包括进液管道和进气管道，所述进液管道连通所述储料罐和所述冷却管道的进口，所述进气管道连通所述冷却管道的出口和所述燃料电池堆。

可选地，所述进液管道上设置有第一开关阀。

可选地，还包括用于容纳所述燃料电池发动机的封闭的壳体，所述壳体上分别开设有用于连通所述冷却管道和所述储料罐的进液口，和用于连通所述冷却管道与所述进气管道的进气端的第一排气口，以及用于连通所述燃料电池堆和所述进气管道的出气端的第一进气口。

可选地，所述进气管道设置在所述壳体的外部。

可选地，所述氢气供应单元包括氢气罐和供氢管道，该供氢管道连通所述氢气罐和所述燃料电池堆。

可选地，所述供氢管道上设置有第二开关阀。

可选地，所述壳体上还开设有用于连通所述氢气罐和所述燃料电池堆的第二进气口。

可选地，所述壳体上还开设有用于排放氢气的第二排气口，以及用于排放氧气或空气的第三排气口。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，包括上述公开的燃料电池发动机。

本技术的有益效果是：通过提供一种存储有液态氧气或液态空气的储料罐代替了原有系统中的空气压缩机来供气，同时在通气过程中，首先将液态氧气或液态空气进入到冷却管道，通过汽化吸热，由液态物质转换为气态，带走燃料电池堆工作时产生的热量；而后氧气或空气流入到燃料电池堆与氢气进行反应，以能够实现在产生电能的同时使得燃料电池发动机工作时释放的热量通过液态氧气或液态空气汽化吸收，实现自冷功能。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：