[实用新型]一种燃料电池汽车动力系统的供氢回氢稳压装置有效

专利信息
申请号: 201821202863.7 申请日: 2018-07-27
公开(公告)号: CN208753437U 公开(公告)日: 2019-04-16
发明(设计)人: 倪淮生;刘洋;沈春娟;李义;曹菁 申请(专利权)人: 嘉兴德燃动力系统有限公司
主分类号: H01M8/04089 分类号: H01M8/04089;H01M8/04119;H01M8/04746
代理公司: 嘉兴启帆专利代理事务所(普通合伙) 33253 代理人: 程开生
地址: 314000 浙江省嘉兴*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 引射腔 引射喷嘴 电磁阀 引射口 燃料电池汽车 动力系统 稳压装置 氢气 比例阀 供氢 减缩 引射 燃料电池堆入口 燃料电池系统 出口 本实用新型 比例阀开度 燃料电池堆 储氢系统 氢气供应 燃料电池 稳定控制 依次串联 大流量 当量比 混合室 扩散室 阳极侧
【说明书】:

本实用新型公开了一种燃料电池汽车动力系统的供氢回氢稳压装置,包括电磁阀、比例阀、引射喷嘴、引射腔体、回氢引射口;所述电磁阀、比例阀、引射喷嘴、引射腔体依次串联,所述电磁阀的入口与燃料电池储氢系统相连,所述引射腔体的出口与燃料电池堆入口相连;所述引射腔体由入口至出口依次为引射腔体减缩室、引射腔体混合室、引射腔体扩散室,所述引射腔体减缩室开设有回氢引射口,所述回氢引射口与燃料电池堆出口相连,利用了比例阀开度控制的稳定性,实现了对燃料电池系统氢气供应压力的稳定控制;在较大流量范围内保持较高的引射比,通过引射喷嘴的引射回流作用,增加氢气的利用率,提高阳极侧的氢气当量比。

技术领域

本实用新型属于技术领域,具体地说是涉及一种燃料电池汽车动力系统的供氢回氢稳压装置。

背景技术

自 1886年发明汽车以来,汽车就成为人们日常生活中不可缺少的代步和运输工具。汽车工业也成为现代经济的支柱产业,汽车的出现对人类社会经济.科技,文化产生了巨大影响,汽车的出现改变了世界。随着国民经济快速发展,我国汽车工业也将面临一个快速发展的机遇期。随看全球汽车保有量的急剧提升,传统内燃机汽车所带来的能源和环境问题日益严重,能源短缺和环境污染是21世纪汽车工业面临的两大挑战。

在节能减排的大趋势下,质子交换膜燃料电池汽车作为新能源汽车的一种解决方案,近几年来成为国际研究热点之一.但燃料电池汽车实现全球产业化之前,还有许多问题需要解决,其中燃料电池的氢气供应系统就是比较关键的问题之一。燃料电池的氢气供应系统有多种解决万案,其目的是提高阳极侧氢气供应稳定性,提高阳极侧的氢气当量比和提高氢气利用率等。

在提高阳极侧氢气供应稳定性方面,目前采用较多的方案是通过不同频率电磁阀控制开关策略,需要将中频与高频电磁阀频繁切换才能实现控制的精度与准度。这样不仅增加了喷氢装置的复杂性,对控制也提出了比较苛刻的要求,同时电磁阀频繁的开启大大降低了电磁阀的使用寿命。

在提高阳极侧的氢气当量比和提高氢气利用率上,目前较为成熟的氢气循环装置有循环泵和引射器。循环泵在电堆全工况范围内具有良好的循环效果,但其成本高,质量重,需要消耗额外的功率,特别是在电堆输出功率较低的工况下,寄生功率的比重也随之上升。相比而言,引射器不需额外功耗,无移动部件,具有结构简单.运行可靠,无污染等优点,但在引射器的设计方面,需要将引射器的尺寸计算与试验数据相结合,采用大量经验半经验公式,这样也只能在一定流量范围内拥有较好的引射性能。

有鉴于此,如今迫切需要一种供气压力稳定,合理地设计引射器使其在较大流量范围内保持较高的引射比,以便克服现有供氢回氢装置中存在的缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种燃料电池汽车动力系统的供氢回氢稳压装置,其意在克服背景技术中存在的问题。

为解决上述技术问题,本实用新型的目的是这样实现的:

一种燃料电池汽车动力系统的供氢回氢稳压装置,包括电磁阀、比例阀、引射喷嘴、引射腔体、回氢引射口;

所述电磁阀、比例阀、引射喷嘴、引射腔体依次串联,燃料电池储氢系统减压后,进入电磁阀的入口, 该入口可视为该供氢回氢稳压装置进口,所述引射腔体的出口与燃料电池堆入口相连;电磁阀开启关闭信号与燃料电池系统运行工况匹配,作为燃料电池汽车动力系统的供氢回氢稳压装置的总开关,比例阀的开度与燃料电池系统发出功率相匹配,通过某种控制策略完成对比例阀开度的控制需求,实现对燃料电池系统氢气供应压力的稳定控制,电磁阀、比例阀手汽车ECU控制,通过一定的控制策略来控制电磁阀的开启和比例阀的开度。

所述引射腔体由入口至出口依次为引射腔体减缩室、引射腔体混合室、引射腔体扩散室,所述引射腔体减缩室开设有回氢引射口,所述回氢引射口与燃料电池堆出口相连,气体经过燃料电池堆后,进入引射腔体减缩室,其作用是将未参与化学反应的剩余氢气和阳极侧水蒸气,在引射喷嘴出口真空吸附作用下,进入引射腔体,再次参与化学反应,并为阳极侧加湿。

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