[发明专利]一种利用合金储氢材料低温启动车用燃料电池系统及方法

摘要

一种利用合金储氢材料低温启动车用燃料电池系统及方法，车用燃料电池系统包括燃料电池堆、空气路分系统、氢路分系统、冷却液路分系统和控制电路分系统，氢路分系统包括一个合金储氢罐支路和一个为高压气瓶支路，合金储氢罐置于冷却液路分系统的水箱内。低温启动的方法是：高压气瓶中的氢气向合金储氢罐充氢，储氢材料充氢时放热，加热水箱中冷却液，冷却液达到设定温度时，启动循环水泵，加热燃料电池电堆，当电堆温度达到设定的可操作温度时，停止充氢，启动燃料电池系统。有益效果是：不消耗燃料，不增加外部加热设备；使高压气瓶储氢和储氢材料储氢两种方式互补；在不需要低温启动时，还可以增加燃料电池车的行车里程。

主权项

1.一种利用合金储氢材料低温启动车用燃料电池系统，包括燃料电池堆(2)、空气路分系统(17)、氢路分系统、冷却液路分系统和控制电路分系统，燃料电池堆(2)上设有电堆温度传感器(12)，电堆温度传感器(12)通过通讯线与中央控制器(6)相连，空气路分系统包括通过管路依次连接在燃料电池堆(2)的空气进口管路上的增湿器、空压机和空气滤清器，其特征在于：所述的氢路分系统包括两个支路，一个为合金储氢罐支路，另一个为高压气瓶支路，所述高压气瓶支路包括高压气瓶(16)、气瓶电磁阀(7)和三通电磁阀(8)，气瓶电磁阀(7)进口与高压气瓶(16)出口通过管路相连，三通电磁阀(8)的1口通过管路与气瓶电磁阀(7)出口相连，三通电磁阀(8)的3口通过管路与电堆减压器(11)相连，电堆减压器(11)与燃料电池堆(2)氢气进口相连，气瓶电磁阀(7)和三通电磁阀(8)通过通讯线与中央控制器(6)相连；所述合金储氢罐支路包括合金储氢罐(4)、储氢罐电磁阀(10)、储氢罐减压器(9)和储氢罐压力传感器(14)，所述合金储氢罐(4)是不锈钢制成的密封罐，罐内充填有储氢材料，合金储氢罐(4)置于冷却液路分系统的水箱(3)内，合金储氢罐(4)上设有进口和出口，储氢罐电磁阀(10)通过管路连接在合金储氢罐(4)出口和三通电磁阀(8)与电堆减压器(11)相连的管路之间，储氢罐减压器(9)通过管路连接在合金储氢罐(4)进口和三通电磁阀(8)的2口之间，储氢罐压力传感器(14)设置在合金储氢罐(4)上，储氢罐压力传感器(14)通过通讯线与中央控制器(6)相连；所述冷却液路分系统包括水箱(3)、循环水泵(5)、散热器(13)和水箱温度传感器(15)，水箱(3)内充满冷却液，水箱(3)出口通过管道与循环水泵(5)进口相连，循环水泵(5)出口与燃料电池堆(2)的冷却液进口相连，散热器(13)连接在水箱(3)进口与燃料电池堆(2)的冷却液出口之间的管路上，水箱温度传感器(15)设置在水箱(3)上，水箱温度传感器(15)通过通讯线与中央控制器(6)相连。