[发明专利]一种燃料电池供氢系统及燃料电池系统

说明书

本发明公开了一种燃料电池供氢系统及燃料电池系统，其中供氢系统包括氢气循环泵、引流装置和至少两条连接管路；引流装置上设有第一冷却液接口和第二冷却液接口；引流装置上还开设有一中部通孔，引流装置通过中部通孔套接在氢气循环泵的氢泵接头上；引流装置内开设有循环流道，循环流道的一端与第一冷却液接口连接，另一端与第二冷却液接口连接；第一冷却液接口通过对应的连接管路与燃料电池的PTC发热体的一端连接，第二冷却液接口通过对应的连接管路与所述PTC发热体的另一端连接。本发明实施例提供的燃料电池供氢系统及燃料电池系统，通过引入PTC发热体的热量，避免了燃料电池在冷启动过程中氢气循环泵的泵头结冰现象，实现了对泵头的加热效果。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种燃料电池供氢系统及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池具有工作温度低、启动快、能量密度高、寿命长的优点，广泛应用于便携式电源、机车电源、中小型发电系统中。

目前，燃料电池的电堆在冷启动过程中，供氢系统中的氢气循环泵会将燃料电池电堆反应剩余的氢气循环到电堆的进气端，而反应形成的水汽也会被循环反应的氢气带入氢气循环泵，在氢气循环泵的泵头处产生结冰现象，结冰产生的冰颗粒会对泵头内的结构部件造成磨损、挤压，破坏其表面涂层，甚至造成泵头的内部结构损坏，导致燃料电池供氢系统故障。在现有技术中，通过在氢气泵的泵头处增设电能驱动的加热装置，来解决泵头内部的结冰问题，然而，诸如电加热丝、电加热管等加热装置的引入，不仅会提高燃料电池内各电气元件的短路风险，带来电气火灾隐患，而且加热装置需要额外消耗外界的电能，导致诸如新能源汽车的用电总量增多。

发明内容

本发明提供一种燃料电池供氢系统及燃料电池系统，无需引入电能驱动的加热装置，无需消耗额外的电能，通过引入燃料电池自身PTC发热体的热量，避免了燃料电池在冷启动过程中氢气循环泵的泵头结冰现象，实现了对泵头的加热效果。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种燃料电池供氢系统，包括：氢气循环泵、引流装置和至少两条连接管路；

所述引流装置上设有第一冷却液接口和第二冷却液接口；

所述引流装置上还开设有一中部通孔，所述引流装置通过所述中部通孔套接在所述氢气循环泵的氢泵接头上，且所述引流装置通过所述中部通孔与所述氢泵接头紧密接触；

所述引流装置内开设有一循环流道，所述循环流道的一端与所述第一冷却液接口连接，所述循环流道的另一端与所述第二冷却液接口连接；

所述第一冷却液接口通过对应的所述连接管路与燃料电池的PTC发热体的一端连接，所述第二冷却液接口通过对应的所述连接管路与所述PTC发热体的另一端连接。

作为其中一种优选方案，所述氢气循环泵与所述引流装置为一体式成型结构。

作为其中一种优选方案，所述引流装置的材料具有高导热系数。

作为其中一种优选方案，所述循环流道在所述引流装置内环绕着所述中部通孔。

本发明另一实施例提供了一种燃料电池系统，包括电堆、PTC发热体、水泵、水箱和如上所述的燃料电池供氢系统，其中所述燃料电池供氢系统的氢泵接头与所述电堆连接，所述电堆的冷却液出口通过所述水泵与所述水箱连接；所述PTC发热体串联于所述电堆的冷却液回路中。

作为其中一种优选方案，所述燃料电池系统还包括若干数量的电控阀，所述电控阀设于所述电堆的冷却液回路中。

作为其中一种优选方案，所述电控阀为电控两通阀或电控三通阀。