[实用新型]燃料电池系统

说明书

本实用新型公开了一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：第一支路和第二支路，所述第一支路中设有中冷器；空压机和电堆，所述空压机的出气口和所述电堆的进气歧管通过所述第一支路和所述第二支路中的至少一个连通，所述进气歧管的进气口在所述电堆的端部形成有导流区域；所述电堆包括多个依次堆叠的电池，所述导流区域用于将所述进气口处的气流在所述电堆的端部的至少部分区域朝中部逐渐递减地导入多个所述电池的反应流道。根据本实用新型实施例的燃料电池系统，可在电堆冷启动时，将空压机压缩后的高温气体通过第二支路进入到进气歧管的进气口处，且通过进气口处设置的导流区域，使高温气体可进入电堆中并对电池升温，实现电堆的快速冷启动。

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其是涉及一种燃料电池系统。

背景技术

燃料电池电堆冷启动的过程中需要燃料电池电堆自身快速拉载产热和系统辅助加热协同促进燃料电池电堆的温度能快速的达到0℃以上，但是由于电堆自身设计，即端部电池为单极板进气形式，使得端部电池产热较少，且端部电池与端板接触时导致散热较多，使得端部电池容易结冰，从而导致燃料电池电堆冷启动过程中因端部电池电压过低至达到电堆急停保护电压，进而使得冷启动失败。而现有技术中采用电堆大电密快速拉载形式升温，即利用电堆自身产热提供冷启动过程中的热量，以及在系统回路中增加PTC加热模块，即把冷却回路中的冷却液加热后在进行冷启动。这两种方法虽然可以满足冷启动，但是使用电堆大电密快速拉载可能导致电化学阳极电渗拖曳现象及导致产生增多等缺点，且仍然存在冷启动失败的情况，而使用PTC模块加热的方法增加了系统的复杂度及成本、占用车辆空间等缺点，因此，存在改进空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种燃料电池系统，通过在空压机与电堆的进气歧管之间增设第二支路，使得空压机排出的高温气流可在导流区域的作用下进入到电堆的端部电池内，利于实现燃料电池系统冷启动。

根据本实用新型实施例的燃料电池系统，包括：第一支路和第二支路，所述第一支路中设有中冷器；空压机和电堆，所述空压机的出气口和所述电堆的进气歧管通过所述第一支路和所述第二支路中的至少一个连通，所述进气歧管的进气口在所述电堆的端部形成有导流区域；所述电堆包括多个依次堆叠的电池，所述导流区域用于将所述进气口处的气流在所述电堆的端部的至少部分区域朝中部逐渐递减地导入多个所述电池的反应流道。

根据本实用新型实施例的燃料电池系统，通过在空压机与电堆的进气歧管之间增设第二支路，可在电堆冷启动时，将空压机压缩后的高温气体通过第二支路进入到电堆中对电池进行加热，且在进气歧管的进气口处设置导流区域，使得高温气体进入到多个电池中的高温气体的气流量与各个电池所处的温度状态相匹配，保证高温气体可对端部电池进行有效加热，实现电堆的快速冷启动。

根据本实用新型实施例的燃料电池系统，还包括：控制阀，所述空压机的出气口与所述控制阀的入口端连通，所述第一支路与所述控制阀的第一出口端连通，所述第二支路与所述控制阀的第二出口端连通，且所述第一出口端和所述第二出口端中的至少一个与所述入口端连通。

根据本实用新型实施例的燃料电池系统，还包括：控制模块，所述控制阀设置为电磁阀，所述控制模块与所述控制阀电连接，且所述控制模块设置为在满足冷启动条件时控制所述入口端与所述第二出口端连通。

根据本实用新型实施例的燃料电池系统，所述进气歧管内设有多个导流板，多个所述导流板沿所述电池的堆叠方向依次分布，且多个所述导流板与多个所述电池的端部共同限定出所述导流区域。

根据本实用新型实施例的燃料电池系统，所述导流板设于所述进气歧管内远离所述电池的一侧，且在沿所述进气歧管内的气流方向上，多个所述导流板朝向所述电池伸出的长度逐渐增大。

根据本实用新型实施例的燃料电池系统，多个所述导流板沿所述电池的堆叠方向上均匀间隔开分布。