[发明专利]一种燃料电池氢气循环系统和燃料电池车辆

权利要求书

1.一种燃料电池氢气循环控制系统，其特征在于，包括气源组件、气水分离器、排气组件、补偿模块和第一控制器；

所述气源组件与燃料电池堆的阳极入口连接，所述气源组件用于为所述燃料电池堆的阳极入口供压力可调的氢气；

所述气水分离器与循环管道连接，所述气水分离器用于对所述燃料电池堆的阳极出口排出的气体和水进行气水分离；

所述燃料电池堆的阳极出口与第一管道通过所述循环管道连接，以使所述气水分离器分离出的气体排入所述燃料电池堆的阳极入口；

所述排气组件与所述循环管道连接，所述排气组件用于定期排出所述气水分离器分离出的气体；

所述气源组件和所述补偿模块与所述第一控制器连接，所述补偿模块与所述排气组件连接，所述补偿模块用于确定排气组件排气时所述第一管道中的预期压降，所述第一控制器用于根据所述预期压降和阳极入口所需的氢气压力控制所述气源组件为所述燃料电池堆的阳极入口供氢气的压力，以使燃料电池堆的阳极入口的氢气压力波动位于预设的波动范围内；

所述排气组件包括第二控制器、第二管道和连接在所述第二管道上的燃料排气阀，所述第二管道与所述循环管道连接；

所述第二控制器与所述燃料排气阀连接，所述第二控制器与所述燃料电池堆连接，所述第二控制器用于根据燃料电池堆的电流控制所述燃料排气阀定期开启和关闭；

所述补偿模块与所述第二控制器连接，所述第二控制器用于在所述燃料排气阀定期开启时，控制所述补偿模块确定所述第一管道中的预期压降。

2.根据权利要求1所述的燃料电池氢气循环控制系统，其特征在于，所述第二控制器控制所述燃料排气阀开启时，第一控制器控制所述气源组件增加第一管道中的氢气压力。

3.根据权利要求2所述的燃料电池氢气循环控制系统，其特征在于，所述燃料排气阀为电磁阀。

4.根据权利要求1所述的燃料电池氢气循环控制系统，其特征在于，所述气源组件包括依次连接的氢气罐和连接在所述第一管道上的燃料喷射阀，所述氢气罐与所述第一管道的第一端连接，所述燃料电池堆的阳极入口与所述第一管道的第二端连接，所述燃料喷射阀位于所述燃料电池堆的阳极入口和所述氢气罐之间；

所述第一控制器与所述燃料喷射阀连接，所述第一控制器用于根据所述预期压降和阳极入口所需的氢气压力控制所述燃料喷射阀的开闭大小，以控制所述燃料电池堆的阳极入口供氢气的压力。

5.根据权利要求4所述的燃料电池氢气循环控制系统，其特征在于，所述燃料喷射阀为比例阀，所述第一控制器通过调节所述比例阀的打开位置来控制氢气压力。

6.根据权利要求4所述的燃料电池氢气循环控制系统，其特征在于，还包括第一采集模块，所述第一采集模块与所述第一管道连接，所述第一采集模块用于采集所述燃料电池堆的阳极入口的氢气压力，所述第一控制器所述第一采集模块连接，所述第一控制器与所述燃料电池堆连接，所述第一控制器根据所述预期压降和所述燃料电池堆的阳极入口所需的氢气压力控制所述气源组件为所述燃料电池堆的阳极入口供氢气的压力，以使燃料电池堆的阳极入口的氢气压力波动位于预设的波动范围内。

7.根据权利要求1所述的燃料电池氢气循环控制系统，其特征在于，还包括氢气循环控制组件，所述氢气循环控制组件与所述循环管道连接，所述气水分离器分离出的气体经所述氢气循环控制组件排入所述燃料电池堆的阳极入口。

8.根据权利要求6所述的燃料电池氢气循环控制系统，其特征在于，所述氢气循环控制组件包括第二采集模块，氢气循环泵和与所述氢气循环泵连接的第三控制器，所述第二采集模块与所述气水分离器的排气端连接，所述第二采集模块用于采集所述气水分离器分离出的气体的压力，所述氢气循环泵连接在所述第一管道和所述气水分离器的排气端之间，第三控制器与所述第一采集模块连接；

所述第三控制器用于根据燃料电池堆的电流、所述燃料电池堆的阳极入口的氢气压力和所述气水分离器分离出的气体的压力控制所述氢气循环泵的排气量。

9.一种燃料电池车辆，其特征在于，包括车辆本体和位于所述车辆本体内的权利要求1 至 8中的任一项所述的燃料电池氢气循环控制系统。