[实用新型]车载燃料电池系统及氢动力车辆

说明书

本申请公开了一种车载燃料电池系统及氢动力车辆，包括储氢装置、燃料电池模组、供氢管路、冷却液循环管路、热交换器及导热液循环管路，所述储氢装置具有充氢接口和储氢容器，所述燃料电池模组具有氢气入口，所述供氢管路连接所述充氢接口和所述氢气入口，所述冷却液循环管路连接所述燃料电池模组的冷却液入口和冷却液出口，所述热交换器具有热端和冷端，其热端与冷却液循环管路串联，其冷端与导热液循环管路串联，所述导热液循环管路连接储氢装置的导热液入口和导热液出口。通过在冷却液循环管路中插入热交换器，使燃料电池模组的废热通过热交换器加热导热液，从而将燃料电池工作中产生的原本通过外部散热器排放掉的废热加以部分回收利用。

技术领域

本实用新型涉及储氢技术领域，尤其是关于一种应用在氢动力车辆上的车载燃料电池系统。

背景技术

氢能具有洁净、效率高、可再生等诸多优点，是受到全世界普遍关注的一种新型能源。氢燃料电池作为氢能应用的典型代表，具有备电时间长、高效、环保、体积小、重量轻等诸多优点，在交通运输等领域展现出良好的应用前景。

氢燃料电池发电需要大量的氢气燃料，目前，实用的氢气储存与输送的方法主要有三种，即高压容器(主要为钢瓶)、液氢储罐(低温杜瓦瓶)及储氢合金罐。储氢合金罐是利用氢气与合金的化学反应来储存氢气，是一种固态储氢技术，与其它方式相比，具有储氢压力低、密度高、供氢纯度高等特点，特别适于作为氢燃料电池的氢源。

众所周知，某些金属和合金允许可逆储存和释放氢。储氢合金吸放氢是化学反应过程，伴随有巨大的热效应，其吸氢时放热，放氢时吸热。公开号为CN 102242861A、名称为“一种大直径储氢合金罐及其制作方法”的中国实用新型专利申请公开了一种储氢合金罐，其包括钢制瓶体，瓶体内设有管状的热交换器和能够在瓶体内填充装填储氢合金粉的环形多孔传质模块。公开号为CN 1688857A、名称为“在氢动力车辆中使用的具有热传递系统的车载储氢单元”公开了一种储氢单元，包括储氢容器、能够传递热量的第一回路及能够在车辆运行中将热量提供给第一回路的第二回路。

为了更好的利用氢能源，有必要提供一种新的能够应用在氢动力车辆上的车载燃料电池系统。

实用新型内容

本实用新型提供一种新的车载燃料电池系统及氢动力车辆。

本实用新型提供一种车载燃料电池系统，包括储氢装置、燃料电池模组、供氢管路、冷却液循环管路、热交换器及能够供导热液流动的导热液循环管路，所述储氢装置具有导热液入口、导热液出口、充氢接口及充填有储氢合金的储氢容器，所述燃料电池模组具有氢气入口、冷却液入口及能够排出携带有废热的冷却液的冷却液出口，所述供氢管路连接所述充氢接口和所述氢气入口，所述冷却液循环管路连接所述冷却液入口和冷却液出口，所述热交换器具有相互隔离的热端和冷端，所述热端与所述冷却液循环管路串联，所述冷端与所述导热液循环管路串联，所述导热液循环管路连接所述导热液入口和导热液出口，使流经热端的冷却液所携带的废热能够加热流经冷端的导热液。

所述导热液循环管路设有水泵及设有能够防止在充氢工况下外部冷却设备所泵入的导热液流入所述导热液循环管路的单向阀。

所述的车载燃料电池系统，还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱与所述导热液循环管路连通，在竖直方向上，所述膨胀水箱高于所述水泵和所述导热液循环管路。

所述供氢管路设有第一电磁阀、第二电磁阀及减压阀，所述第二电磁阀和减压阀并联后与所述第一电磁阀串联，所述供氢管路还设有压力传感器。

所述充氢接口通过手动泄放管路连接手动泄放口，所述充氢接口通过安全泄放管路连接安全泄放口。

所述冷却液循环管路设有散热器。

所述的车载燃料电池系统，还包括缓冲氢瓶，所述缓冲氢瓶与所述储氢装置并联后与所述供氢管路连接。

一种氢动力车辆，包括所述的车载燃料电池系统。