[发明专利]燃料电池氢气循环系统

说明书

本发明公开了一种燃料电池氢气循环系统，包括：喷射器、引射器、燃料电池电堆以及水气分离装置。喷射器具有第一进气口和第一出气口。引射器具有第二进气口和第二出气口，且第二进气口与喷射器的第一出气口相连通。燃料电池电堆具有第三进气口和第三出气口，且第三进气口与引射器的第二出气口相连通。水气分离装置具有第四进气口和第四出气口，且第四进气口与燃料电池电堆的第三出气口相连通，第四出气口与喷射器的第一出气口相连通。其中，新鲜的氢气依次通过第一进气口、第一出气口、第二进气口、第二出气口、第三进气口进入燃料电池电堆并进行反应。借此，本发明的燃料电池氢气循环系统，提高了氢气循环效率。

技术领域

本发明是关于燃料电池技术领域，特别是关于一种燃料电池氢气循环系统。

背景技术

现有的燃料电池系统的空压机进气管路连接方案分为：

1、氢气循环泵方案：该方为带循环泵的燃料电池阳极氢气压强与流量自调节方法，实现燃料电池阳极氢气压强与流量自调节。燃料电池阳极氢气供应系统由高压氢气瓶、流量控制阀、供气歧管、回流歧管、氢气循环泵、压强控制器和流量控制器组成，其中压强控制器通过控制流量控制阀的驱动电压来控制流量控制阀的输出流量，进而调节燃料电池阳极压强，压强控制器输入燃料电池电流值、阳极压强测量值和阳极压强期望值，输出流量控制阀控制电压；流量控制器通过控制氢气循环泵的驱动电压来调节氢气循环泵的输出流量，流量控制器输入燃料电池电流值、氢气循环泵实际流量和氢气循环泵期望流量，输出氢气循环泵驱动电压。

但是氢气循环泵方案具有如下缺点：氢气循环泵压缩腔内有运动部件，同时又要考虑到其齿轮室的润滑，压力巨变的情况下，油液可能会渗漏到压缩腔里，造成氢气污染；另外，循环泵会将尾气中的水分一起循环回来，一方面轴易锈蚀，寒冷情况下，会结冰，无法启动，影响系统的正常运行；由于其自身存在机械运动部件，需要消耗一定的能耗，从而降低了燃料电池系统整体的效率。

2、多引射器以及电磁阀方案：此方案燃料电池进氢调节装置包括比例阀、第一引射器、第二引射器、第一电磁三通阀和第二电磁三通阀，第一电磁三通阀设有第一输入端、第一输出端和第二输出端，第二电磁三通阀设有第二输入端、第三输出端和第四输出端，进氢口接头与第一输入端通过比例阀连接，第一输出端、第二输出端与第一引射器、第二引射器的高压流体入口连接，第二输入端与回氢口接头连接，第三输出端、第四输出端与第一引射器、第二引射器的引流入口连接，第一引射器、第二引射器的高压喷射口汇合后与出氢口接头相连。

但是多引射器以及电磁阀方案具有如下缺点：

该方案采用多个引射器以及电磁阀，整体结构复杂，可靠性存在一定问题，不便于后期的维护，成本加大；由于方案的复杂性，同时也增加了系统的控制难度。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池氢气循环系统，其可以提高氢气循环效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种燃料电池氢气循环系统，包括：喷射器、引射器、燃料电池电堆以及水气分离装置。喷射器具有第一进气口和第一出气口。引射器具有第二进气口和第二出气口，且第二进气口与喷射器的第一出气口相连通。燃料电池电堆具有第三进气口和第三出气口，且第三进气口与引射器的第二出气口相连通。水气分离装置具有第四进气口和第四出气口，且第四进气口与燃料电池电堆的第三出气口相连通，第四出气口与喷射器的第一出气口相连通。其中，新鲜的氢气依次通过第一进气口、第一出气口、第二进气口、第二出气口、第三进气口进入燃料电池电堆并进行反应，且没有反应的氢气依次通过第三出气口、第四进气口及第四出气口进入第二出气口并与新鲜的氢气进行混合，混合后的氢气再依次通过第二进气口、第二出气口及第三进气口进入燃料电池电堆进行反应，从而形成循环系统。

在本发明的一实施方式中，喷射器与引射器为一体结构设计。