[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

说明书

本发明公开了一种全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统，涉及清洁能源应用和运输交通领域。它包括第一水密封容器，金属密封容器，燃料电池堆，第一水密封容器和储氢罐；第一水密封容器和金属密封容器表面均为散热结构。本发明将车载燃料电池堆通过金属密封容器全浸入水中，完全隔绝静电，使得车辆运行中的静电防护问题得已有效解决。本发明还涉及这种全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统的工作方法。

技术领域

本发明涉及清洁能源应用和运输交通领域，更具体地说它是一种全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统。本发明还涉及这种全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统的工作方法。

背景技术

目前氢燃料电池车多采用35Mpa或70Mpa储氢罐，两个或多个(重载卡车或大型客车)并联，通过管道连接至燃料电池装置的氢气输入口。上述车载燃料电池存在发生氢气或氧气泄漏的可能。当氢气发生泄漏时，只能快速排放到大气中，因此对燃料电池的布置方式、防静电及明火等有非常高的要求。具体局限性表现为：

1)对于车载燃料电池，主要的危险特征是泄漏引起氢气和空气混合易爆。从燃料电池来说，都装有过压泄放装置、碰撞传感器、过流过温保护等，目的即为充分保证燃料电池堆的安全性。

2)车载燃料电池在运行中需要冷却，应布置在通风良好的地方或设计相应通风措施，且保证发生泄漏时氢气能迅速扩散到大气环境中。同时，车载氢系统在车内的布置上还需考虑燃料电池距离车边缘有一定的安全距离。上述特征都对氢燃料电池车的存放和车内氢设备布置提出较高要求。

3)此外，为保证氢泄漏时的安全性，燃料电池车的导体外壳与大地还需要进行可靠相连，防止产生静电引燃氢气。

因此，研发一种保证车载燃料电池在防爆、泄漏检测、隔离静电方面的安全性，大大简化相应设备设施的全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统很有必要。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统。

本发明的第二目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供这种全空冷自循环全浸式移动车载燃料电池系统的工作方法。

为了实现上述第一目的，本发明的技术方案为：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，位于第一水密封容器内的金属密封容器，位于金属密封容器内的燃料电池堆，位于第一水密封容器外，通过输氢管道依次贯穿第一水密封容器和金属密封容器与燃料电池堆连接的储氢罐；

所述第一水密封容器和金属密封容器表面均为散热结构。

在上述技术方案中，液位补给装置的侧面与第一水密封容器顶部连接，液位补给装置底部与第一水密封容器侧面上部连接,液位补给装置侧面通过自循环补水阀与第一水密封容器(1)顶部连接。

在上述技术方案中，所述第一水密封容器顶部有泄漏收集贮气间；所述泄漏收集贮气间顶部有排气阀。

在上述技术方案中，所述泄漏收集贮气间上有观察窗。

在上述技术方案中，所述泄漏收集贮气间内有氢气传感器和氧气传感器。

在上述技术方案中，所述液位补给装置底部与第一水密封容器侧面上部的连接处有液面传感器。

在上述技术方案中，所述储氢罐位于第二水密封容器内，输氢管道与第二水密封容器的连接处有水密封输氢接口；所述输氢管道与第一水密封容器、金属密封容器和燃料电池堆的接触处有阀门.

为了实现上述第二目的，本发明的技术方案为：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：