[发明专利]一种用于燃料电池的原料供给系统

说明书

本发明提出了一种用于燃料电池的原料供给系统，燃料电池包括电堆，原料供给系统包括：与电堆连通的燃料供给回路，其包括氢气存储装置和氢气控制装置；与电堆连通的氧化剂供给回路，其包括空压机和与空压机连接的增湿器；连接在燃料供给回路和氧化剂供给回路之间的中冷换热装置；以及与中冷换热装置连通的冷却液循环回路，中冷换热装置能够对空压机提供的高温空气进行冷却，并对燃料供给回路提供的氢气进行加热；其中，中冷换热装置设有氢气入口、氢气出口、空气入口和空气出口，氢气入口和空气入口分别与氢气存储装置和空压机连通，氢气出口和空气出口分别与氢气控制器和增湿器的入口端连通。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体地涉及一种用于燃料电池的原料供给系统。

背景技术

燃料电池因其环保节能而得以广泛应用。燃料电池是指以燃料电池电堆为核心，并包括有燃料供给与循环系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统、控制系统等组成的发电系统。其中，氧化剂供给系统的重要组成部分为空压机及中冷器，空压机用于为燃料电池提供所需要的氧气（空气中），中冷器用于为空压机出口输出的高压高温空气进行冷却至燃料电池的工作温度。燃料供给系统用于对氢瓶系统中的高压氢气进行降压，并根据需求提供一定流量压力的氢气至电堆。换热器设置在燃料电池供给系统中减压系统的后端，并连接在氢气控制系统的前端。

目前，现有的燃料电池的原料供给系统的燃料供给回路和氧化剂供给回路的供给温度和供给压力无法保持一致，从而使燃料电池的内部温度不均衡，缩短了燃料电池的寿命。并且，传统的燃料电池启动后，内部温度上升到工作需求的温度需要一段时间，导致燃料电池的启动时间较长，启动效率低。此外，现有的燃料电池的零部件较多，结构较为复杂，成本较高。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种用于燃料电池的原料供给系统，该原料供给系统能够使燃料供给回路和氧化剂供给回路的供给温度和供给压力保持一致，从而使燃料电池的内部温度保持均衡，非常有利与延长燃料电池的寿命。

为此，根据本发明，提出了一种用于燃料电池的原料供给系统，所述燃料电池包括电堆，所述原料供给系统包括：与所述电堆连通的燃料供给回路，所述燃料供给回路包括氢气存储装置和与所述氢气存储装置连接的氢气控制装置；与所述电堆连通的氧化剂供给回路，所述氧化剂供给回路包括空压机和与所述空压机连接的增湿器；连接在所述燃料供给回路和所述氧化剂供给回路之间的中冷换热装置；以及用于对燃料电池电堆进行冷却的冷却液循环回路，所述冷却液循环回路与所述中冷换热装置并联连通，所述中冷换热装置能够对所述空压机的出口提供的高温空气进行冷却，并使所述高温空气带来的热量对所述燃料供给回路提供的氢气进行加热；其中，所述中冷换热装置设有氢气入口、氢气出口、空气入口和空气出口，所述氢气入口和所述空气入口分别与所述氢气存储装置和所述空压机连通，所述氢气出口和所述空气出口分别与所述氢气控制装置和所述增湿器的入口端连通。

在一个实施例中，所述氢气入口和所述氢气出口相对设置，所述空气入口和所述空气出口相对设置。

在一个实施例中，所述中冷换热装置还设有冷却液入口和冷却液出口，所述中冷换热装置通过所述冷却液入口和所述冷却液出口与所述冷却液循环回路连通。

在一个实施例中，所述氢气控制装置设有第一出口端，所述第一出口端与所述电堆设有的阳极氢气入口连通。

在一个实施例中，所述氢气存储装置采用氢瓶。

在一个实施例中，在所述氢气存储装置的出口端设有减压机构和电磁阀，所述减压机构用于对所述氢气存储装置输出的氢气进行减压，所述电磁阀用于控制氢气输出的打开与关断。

在一个实施例中，所述增湿器设有第二出口端和回收口，所述第二出口端和所述回收口分别与所述电堆设有的阴极空气入口和阴极空气出口连通。

在一个实施例中，所述增湿器还设有废气排出口。