[实用新型]车载氢气燃烧装置及氢燃料电池车

说明书

本实用新型公开了一种车载氢气燃烧装置及氢燃料电池车。装置包括：依次连通的燃烧室、一次热交换器、风机、二次热交换器；以及水循环管路，水循环管路依次穿过二次热交换器和一次热交换器。电池车包括车辆控制器、燃料电池电堆、冷却水管路、氢气提供端、车载氢气燃烧装置；水量控制器和温度传感器分别与车辆控制器电连接；冷却水管路连通进水口并流经燃料电池电堆后与出水口连通。本实用新型利用燃烧液氢罐蒸发泄漏的氢气对冷却水管路中的水进行加热，然后循环至燃料电池电堆为其提供辅助热量加热液氢，使燃料电池汽车获得更好的启动性能，并提高了整车的能源利用率。

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，更具体地，涉及一种车载氢气燃烧装置及氢燃料电池车。

背景技术

氢燃烧是氢能利用的一种有效方式，将氢气在氧气中点燃，会生成水 (气态)，并释放大量的热量。整个燃烧过程，排放物只有水，并不会对环境产生影响。在密闭空间内，氢气与氧分子充分接触当达到爆炸极限时，氢氧分子就发生剧烈的化学反应，化学反应发生在有限的空间内，并且此反应要放出大量的热，使产生的气体迅速膨胀而产生爆炸。氢气的理论爆炸极限是4-75.6％，氢气比例高于爆炸极限的上限时，由于氧气不足，所以可以平静的燃烧。

氢燃料电池指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置。氢燃料电池车的驱动力来自于车上的电动机，就像纯电动车一样，因此氢燃料电池车可以理解为一辆“自带氢燃料发电机的电动车”。在燃料电池电堆里，进行着氢与氧相结合的反应，其过程中存在电荷转移，从而产生电流。纵观氢燃料电池整个运行过程中，除了消耗氧气和空气之外，没有其他的能源消耗，没有加油也没有充电，节能性能毋庸置疑。同时，氢燃料电池电堆在生产电能的过程中只产生水，因此其最大的优势就是真正的实现了“零排放”目标。氢燃料电池汽车电堆的冷启动较难，现有技术主要以电阻丝加热或者其它能源模式加热换热模式进行，会造成额外资源使用和其它能源储备，同时由于液氢在常温下会发生氢气蒸发泄漏，存在氢能源的浪费；电阻丝加热或者其它能源模式加热换热存在安全隐患和能源利用率低的问题。因此需要提供一种利用蒸发泄漏的液氢的装置，该装置应具有较高的安全性和较高的能量转换效率，并且能够提高整车的能源利用率，同时还可以为燃料电池电堆提供辅助热量，使燃料电池汽车获得更好的启动性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种车载氢气燃烧装置及氢燃料电池车，实现利用蒸发泄漏的液氢以节约氢气，并且具有较高的安全性和较高的能量转换效率，同时还可以为燃料电池电堆提供辅助热量，使燃料电池汽车获得更好的冷启动性能。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种车载氢气燃烧装置，包括：依次连通的燃烧室、一次热交换器、风机、二次热交换器；以及

水循环管路，所述水循环管路依次穿过所述二次热交换器和所述一次热交换器。可选地，还包括壳体，所述壳体设有进气口、排气口、进水口和出水口，所述进气口与所述燃烧室连通，所述排气口通过排气管与所述二次热交换器连通，所述进水口通过进水管路与所述水循环管路连通，所述出水口通过出水管路与所述水循环管路连通。

可选地，还包括水量控制器，所述水量控制器设置于所述进水管路。

可选地，还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述出水管路。

可选地，所述一次热交换器、所述二次热交换器中的至少其中之一设有气腔，所述气腔内设有多个互相间隔的换热翅片，所述水循环管路穿过多个所述换热翅片。

可选地，所述一次热交换器的进气口与所述燃烧室的出气口连通，所述风机的吸气口和出气口分别与所述一次热交换器的出气口、所述二次热交换器的进气口连通。

本实用新型另一方面提出了一种氢燃料电池车，包括以上所述的车载氢气燃烧装置。

可选地，还包括车体，所述车体包括车辆控制器、燃料电池电堆、冷却水管路、氢气提供端；