[实用新型]氢气供应装置和燃料电池

说明书

本申请提供一种氢气供应装置，其用于燃料电池，所述氢气供应装置包括：用于存储氢气的储罐；喷射泵，其用于将从所述储罐排出的氢气经进气管路供应至所述燃料电池的电堆；循环泵，其用于将经出气管路从所述电堆排出的气体供应至所述电堆；其中，所述循环泵被设置成与所述进气管路连接，且所述氢气供应装置还包括三通阀，其被配置成使所述出气管路选择性地与所述喷射泵和所述循环泵连通。本申请还提供一种燃料电池，其包括上述的氢气供应装置。本申请的氢气供应装置和燃料电池，可以节省能源、降低成本。

技术领域

本申请涉及燃料电池领域，尤其涉及一种用于燃料电池的氢气供应装置和包括这种氢气供应装置的燃料电池。

背景技术

随着电动车辆和燃料电池技术的发展，使用燃料电池(例如，质子交换膜燃料电池PEMFC)作为动力供应装置日益被研究人员和市场所关注。通常，燃料电池包括电堆、氢气供应装置、氧气供应装置等。在使用过程中，通过氢气供应装置向电堆供应氢气，并通过氧气供应装置向电堆供应氧气，在电堆内氢气和氧气在催化剂的作用下发生化学反应，释放出电子来驱动电机输出动力。

氢气通常存储在高压容器中，在供应至电堆之前必须经过喷射泵的调节，以提供适量的氢气。然而，供应到电堆的氢气并不能完全参与反应，多余的氢气则通过出气管排出。为了保证燃料电池的稳定运行和提高燃料利用率，通常需要采用循环泵将从电堆中排出的多余氢气再次输送到进气管中。现有的循环泵一端与电堆的排气管连通，另一端与喷射泵连通，使多余的氢气经过喷射泵和进气管供应至电堆。在这种装置中，无论电堆处于高功率运行状态，还是低功率运行状态，循环泵都必须一直运行，相应地消耗较多的能源，并增加运行和维护成本。

因此，需要一种改进的氢气供应装置和燃料电池，以节省能源和降低成本。

实用新型内容

本申请的目的在于提出一种改进的氢气供应装置和燃料电池，以克服上述的技术问题。

为此，根据本申请的一方面，提供一种氢气供应装置，其用于燃料电池，所述氢气供应装置包括：

用于存储氢气的储罐；

喷射泵，其用于将从所述储罐排出的氢气经进气管路供应至所述燃料电池的电堆；

循环泵，其用于将经出气管路从所述电堆排出的气体供应至所述电堆；

其中，所述循环泵被设置成与所述进气管路连接，且所述氢气供应装置还包括三通阀，其被配置成使所述出气管路选择性地与所述喷射泵和所述循环泵连通。

可选地，所述三通阀被配置成根据所述电堆的运行状态选择性地使所述出气管路与所述喷射泵和所述循环泵连通。

可选地，当所述电堆处于高功率运行状态时，所述三通阀连通所述出气管路和所述喷射泵；当所述电堆处于低功率运行状态时，所述三通阀连通所述出气管路和所述循环泵。

可选地，当所述三通阀使所述出气管路与所述喷射泵连通时，所述循环泵停止运行。

可选地，所述氢气供应装置还包括氢气喷嘴，其用于控制氢气从所述储罐的排出。

可选地，所述氢气供应装置还包括排气阀，其与所述出气管路连接，且间歇性地打开和关闭。

可选地，所述排气阀与排气管连接，以将从所述出气管路中排出的气体排放到大气中。

可选地，所述氢气供应装置还包括控制模块，所述控制模块被配置成根据所述燃料电池的运行状态控制所述三通阀的操作。

根据本申请的另一方面，提供一种燃料电池，包括：

电堆；

氧气供应装置，其用于将氧气或空气供应至所述电堆；

其中，所述燃料电池还包括上述的氢气供应装置。