[发明专利]全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统及工作方法

权利要求书

1.全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统，其特征在于：包括注满水的第一水密封容器(1)，位于第一水密封容器(1)内的金属密封容器(2)，位于金属密封容器(2)内的燃料电池堆(3)，位于第一水密封容器(1)外，通过输氢管道(41)依次贯穿第一水密封容器(1)和金属密封容器(2)与燃料电池堆(3)连接的储氢罐(4)；

所述第一水密封容器(1)和金属密封容器(2)表面均为散热结构(5)。

2.根据权利要求1所述的全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统，其特征在于：液位补给装置(6)的侧面与第一水密封容器(1)顶部连接，液位补给装置(6)底部与第一水密封容器(1)侧面上部连接,液位补给装置(6)侧面通过自循环补水阀(61)与第一水密封容器(1)顶部连接。

3.根据权利要求1或2所述的全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统，其特征在于：所述第一水密封容器(1)顶部有泄漏收集贮气间(11)；所述泄漏收集贮气间(11)顶部有排气阀(111)。

4.根据权利要求3所述的全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统，其特征在于：所述泄漏收集贮气间(11)上有观察窗(112)。

5.根据权利要求4所述的全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统，其特征在于：所述泄漏收集贮气间(11)内有氢气传感器(113)和氧气传感器(114)。

6.根据权利要求5所述的全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统，其特征在于：所述液位补给装置(6)底部与第一水密封容器(1)侧面上部的连接处有液面传感器(12)。

7.根据权利要求6所述的全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统，其特征在于：所述储氢罐(4)位于第二水密封容器(42)内，输氢管道(41)与第二水密封容器(42)的连接处有水密封输氢接口(43)；所述输氢管道(41)与第一水密封容器(1)、金属密封容器(2)和燃料电池堆(3)的接触处有阀门(44)。

8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：首先，通过自循环补水阀(61)将第一水密封容器(1)和第二水密封容器(42)充满水，充水量以充满第一水密封容器(1)和第二水密封容器(42)，同时不溢满泄漏收集贮气间(11)为标准；充水工作完成时，整个装置平稳工作；

步骤2：当金属密封容器(2)或金属密封容器(2)内的输氢管道(41)发生氢气泄漏时，泄漏氢气形成气泡，泄漏探测报警器第一时间发现气泡运动轨迹，发出黄色警报；随后泄漏氢气将集中到泄漏收集贮气间(11)，由于氢气不溶于水，此时泄漏氢气将集中到泄漏收集贮气间(11)；泄漏收集贮气间(11)的压强逐渐增大，同时设在泄漏收集贮气间(11)的氢气传感器(113)会对集中到该处的氢气发出报警；

当泄漏收集贮气间(11)压强大于2MPa时，此时排气阀(111)打开；由于排气阀(111)位于泄漏收集贮气间(11)顶部，氢气密度大于空气，因此主要泄散的气体为氢气；排气阀(111)打开的信号传递至报警系统，系统发出橙色警报；

当氢气持续泄漏，通过排气阀(111)无法有效泄散氢气，泄漏收集贮气间(11)压强大于5MPa时，此时泄水阀打开，排泄第一水密封容器(1)内的水，并发出红色警报。