[实用新型]一种燃料电池氢气引射器及其氢气循环系统

说明书

本实用新型属于燃料电池的技术领域，公开了一种燃料电池氢气引射器及其氢气循环系统；燃料电池氢气引射器包括喷嘴、引射器主体与调控主体；引射器主体包括依次连通设置的吸入室、混合室与扩散室；吸入室一侧设有用于高压氢气流入的一次流入口，扩散室一侧设有用于混合气体流出的混合气体出口；喷嘴设于吸入室内；调控主体设有冷媒通道与混合冷却通道；冷媒通道用于冷媒的流通；混合冷却通道用于从电堆排出的高温氢气水蒸气混合气体和冷媒换热冷却；混合冷却通道与吸入室相连通。本实用新型的燃料电池氢气引射器通过调控冷媒的温差和流量，可以实现对水蒸气冷凝量的控制，从而实现对氢气占比的控制，从集成排水增加氢气引射器量。

技术领域

本实用新型属于燃料电池的技术领域，特别涉及一种燃料电池氢气引射器及其氢气循环系统。

背景技术

近年来，在全球响应节能减排、使用清洁能源的大背景下，主要国家及地区对氢能的开发和利用越来越重视，逐步将氢能列入相关发展战略及产业政策中，燃料电池汽车产业作为其主要载体得到了极大关注。国内氢燃料电池行业在政策和市场的猛烈刺激下，正在热火朝天的蓬勃发展。

在燃料电池系统设计中，氢气供给系统中，因电堆工作工况的不同，对氢气的计量比要求不同，且为了保证高效率要求氢气供给量要大于氢气消耗量。电堆工作过程中必然有未参与消耗的过剩氢气，直接排放污染环境且易爆不安全，需要将过剩氢气重新利用。这就需要在系统中安装氢气引射器来实现氢气的回流。

因引射器是一个机械结构，在尺寸设计定型后，引射器无法满足所有电堆工作点，故在实际设计过程中，为了保证覆盖较多工况点，一般会舍弃部分工况点，这样就不能发挥燃料电池系统的最高工作效率；特别是有些工况下，引射回流的氢气含量不满足工作需求，且引射流体中含有过饱和的水蒸气，进一步降低氢气含量，无法满足工作需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃料电池氢气引射器及其氢气循环系统，解决了引射量方便调控的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型的目的一是为了提供：一种燃料电池氢气引射器，包括喷嘴、引射器主体与调控主体；所述引射器主体包括依次连通设置的吸入室、混合室与扩散室；所述吸入室一侧设有用于高压氢气流入的一次流入口，所述扩散室一侧设有用于混合气体流出的混合气体出口；所述喷嘴设于吸入室内；所述调控主体设有冷媒通道与混合冷却通道；所述冷媒通道用于冷媒的流通；所述混合冷却通道用于从电堆排出的高温氢气水蒸气混合气体和冷媒换热冷却；所述混合冷却通道与吸入室相连通。

作为优选地，所述调控主体为带有夹层的壳体；所述混合冷却通道设于壳体内部；所述冷媒通道设于夹层内部；所述壳体内还设有空心挡板与冷凝水板，所述空心挡板与冷媒通道相连通。

作为优选地，所述调控主体设有混氢流入口与混氢流出口；所述混合冷却通道与吸入室通过混氢流出口连通；所述混氢流出口的开口方向与喷嘴的设置方向大抵垂直。所述大抵垂直是指其偏移方向小于±10°。

作为优选地，所述引射器主体的轴线方向与调控主体的轴线方向相互垂直设置；所述调控主体设于引射器主体的底部；所述调控主体的底部设有用于冷凝水流出的排水口；所述冷媒通道的出口与入口分别设于调控主体的对应两侧面上。

作为优选地，所述空心挡板至少设置一块，且向下倾斜设置。

作为优选地，所述冷媒通道的出口设于调控主体的顶部；所述冷媒通道的入口设于调控主体的底部。

作为优选地，所述引射器主体与调控主体为一体式设计。

本实用新型的另一目的在于提供一种带有燃料电池氢气引射器的氢气循环系统，包括氢气引射器与电堆；所述氢气引射器的混合气体出口通过第一管路与电堆导通连接；所述混氢流入口与电堆通过第二管路导通连接；所述冷媒通道的出口与入口之间外接有导通的第三管路。