[实用新型]燃料电池系统有效
申请号: | 202020577653.7 | 申请日: | 2020-04-17 |
公开(公告)号: | CN212517259U | 公开(公告)日: | 2021-02-09 |
发明(设计)人: | 李鹏伟;张国强;贾能铀;杨绍军;张禾 | 申请(专利权)人: | 北京亿华通科技股份有限公司 |
主分类号: | H01M8/04007 | 分类号: | H01M8/04007;H01M8/04029;H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/0438;H01M8/04701 |
代理公司: | 北京市浩天知识产权代理事务所(普通合伙) 11276 | 代理人: | 刘云贵 |
地址: | 100192 北京市海淀区西*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 燃料电池 系统 | ||
本实用新型提供了一种燃料电池系统,包括氢气组件、空气组件和电堆,所述空气组件包括空压机和空气管路,氢气组件包括用于输送液氢的第一管路,所述空压机使用超导电机进行驱动,空压机通过空气管路与电堆的空气入口连通,氢气组件与电堆的氢气入口连通,氢气组件将液氢汽化后送入电堆,第一管路与空压机的冷却管路连接使第一管路中的液氢能够让空压机的超导电机降温至工作温度。这种燃料电池系统的优点在于:有效利用了液氢的低温特性;提高了净输出功率;提高了燃料电池系统的功率密度。
技术领域
本实用新型涉及燃料电池车辆领域,具体而言,涉及一种燃料电池系统。
背景技术
氢燃料电池是一种将氢与氧反应产生的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置,具有发电效率高,环境污染小等优点,因此被广泛应用于汽车领域。燃料电池包括空压机、水泵、升压DCDC等零部件组成的辅助系统辅助其运行,辅助系统的功耗大小影响着燃料电池系统的净输出。燃料电池的空压机通常是由电机驱动的,空压机的功率大约占了辅助系统总功率的80%,因此降低空压机的功耗可以大大的提高燃料电池系统的净输出,提高燃料电池系统的效率。
现有燃料电池系统的空压机是由常规电机驱动的,空压机也是由常规的冷却液(比如50%浓度的乙二醇水溶液)进行冷却的。现有燃料电池系统的空压机的缺点在于空压机的功耗大,而燃料电池系统中的空压机通过升压DCDC或整车动力电池供电,空压机会大量消耗燃料电池输出的功率,造成燃料电池系统低;同时常规电机驱动的空压机体积、重量均较大,降低了燃料电池系统的功率密度。
综上所述,需要提供一种燃料电池系统,其能够克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种燃料电池系统,其能够克服现有技术的缺陷。本实用新型的实用新型目的通过以下技术方案得以实现。
本实用新型的一个实施方式提供了一种燃料电池系统,其中所述燃料电池系统包括氢气组件、空气组件和电堆,所述空气组件包括空压机和空气管路,氢气组件包括用于输送液氢的第一管路,所述空压机使用超导电机进行驱动,空压机通过空气管路与电堆的空气入口连通,氢气组件与电堆的氢气入口连通,氢气组件将液氢汽化后送入电堆,第一管路与空压机的冷却管路连接使第一管路中的液氢能够让空压机的超导电机降温至工作温度。
根据本实用新型的上述任意一个实施方式提供的燃料电池系统,其中所述氢气组件还包括一个或多个氢瓶、汽化器和第二管路,所述氢瓶通过第一管路与汽化器连通,汽化器通过第二管路与电堆的氢气入口连通,氢瓶中的液氢经第一管路为空压机的超导电机降温后进入汽化器汽化为氢气,氢气进入电堆与来自空气组件的空气发生反应产生电能。
根据本实用新型的上述任意一个实施方式提供的燃料电池系统,其中所述氢瓶上设有瓶口阀和泄压阀,氢瓶中的液氢通过瓶口阀进入第三管路。
根据本实用新型的上述任意一个实施方式提供的燃料电池系统,其中所述燃料电池系统还包括控制器,控制器分别与瓶口阀、空压机、液氢泵、汽化器和电堆电连接,控制器控制燃料电池系统的运行。
根据本实用新型的上述任意一个实施方式提供的燃料电池系统,其中所述燃料电池系统还包括压力传感器,所述压力传感器设置在第二管路上靠近电堆氢气入口的一侧,压力传感器与控制器电连接,压力传感器检测进入电堆的氢气的气压,控制器根据来自压力传感器的气压数值调节液氢泵的转速和汽化器的温度。
该燃料电池系统的优点在于:有效利用了液氢的低温特性;降低了空压机的功耗,进而显著提高了燃料电池系统的效率,提高了净输出功率;应用了超导电机的空压机体积小、重量轻,提高了燃料电池系统的功率密度。
附图说明
参照附图,本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是:这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案,而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中:
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