[发明专利]燃料电池氢气系统前处理模块总成及燃料电池氢气系统

说明书

本发明提供燃料电池氢气系统前处理模块总成，涉及燃料电池领域；燃料电池氢气系统前处理模块总成包括：基座及分别设置在基座上的引射器、电磁阀和比例阀；基座的内部设置有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道和第五通道；第一通道的一端用于与外部氢气源连通，另一端通过电磁阀与第二通道的一端连通；第二通道的另一端与第三通道的一端连通；第三通道的另一端与比例阀的进气口连通；比例阀的出气口与第四通道的一端连通；第四通道的另一端与第五通道的一端连通；第五通道的另一端与引射器的引射器喉连通；本发明还提出一种燃料电池氢气系统，能够提高引射器与燃料电池氢气系统中零部件的集成度。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，尤其涉及燃料电池氢气系统前处理模块总成及燃料电池氢气系统。

背景技术

燃料电池要能持续发电就需要一定压力的湿氢气和氧气源源不断的供给。理论上来说，燃料电池的功率和供给的氢气量存在固定的比例关系，不过在实际情况中，为了使一定功率下阳极的氢气充分反应，供给燃料电池阳极的氢气往往是超出理论值并且保持在理论值的1.5倍左右。这就产生了一个问题，燃料电池运行过程中没有反应完的氢气、阳极渗透到阴极的氮气以及反应产生的水会在电堆中不断累积，如不及时处理将会对电堆产生一定的损伤。目前，解决这一问题的方法主要有三种：直排无循环模式、死端模式、循环模式，直排和死端模式都存在明显的短板，一个直接排放浪费氢气，另一个不排放增加电堆损伤风险，所以循环模式才是最经济高效的。

在循环模式中，目前市面上主要有两大类应用方案，分别是引射器类和循环泵类。循环泵类循环模式的噪音大、功率密度低、体积利用率低、价格昂贵、电磁兼容性EMC干扰、低温下结冰导致系统无法启动等缺点，导致其无法大范围被使用。引射器类循环模式可以避开以上的缺点，因此，引射器成为了实现燃料电池氢气路循环的关键零部件。

现有燃料电池氢气路循环系统中的零部件与引射器的集成度较低，导致空间利用不够合理。

发明内容

本发明旨在提出燃料电池氢气系统前处理模块总成，能够提高燃料电池氢气路循环系统中零部件与引射器的集成度。

本发明提供燃料电池氢气系统前处理模块总成，包括：基座及分别设置在所述基座上的引射器、电磁阀和比例阀；

所述基座的内部设置有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道和第五通道；所述第一通道的一端用于与外部氢气源连通，另一端通过所述电磁阀与所述第二通道的一端连通；所述第二通道的另一端与所述第三通道的一端连通；所述第三通道的另一端与所述比例阀的进气口连通；所述比例阀的出气口与所述第四通道的一端连通；所述第四通道的另一端与所述第五通道的一端连通；所述第五通道的另一端与所述引射器的引射器喉连通。

进一步地，所述比例阀的底部设置有多个出气口；所述出气口呈环形分布；所述比例阀的进气口位于所述比例阀的出气口之间；所述第三通道和第二通道分别竖直设置在所述基座上；所述第三通道的上端呈环形；所述第三通道的上端环绕设置在所述第二通道的外部。

进一步地，所述燃料电池氢气系统前处理模块总成还包括第一压力传感器；所述基座上设置有与所述第一通道连通的第一压力传感器安装孔；所述第一压力传感器通过所述第一压力传感器安装孔安装在所述基座上，用于检测所述第一通道内的气体压力。

进一步地，所述基座上设置有电磁阀安装孔；所述电磁阀通过所述电磁阀安装孔安装在所述基座上，用于断开或者连通所述第一通道和所述第二通道。

进一步地，所述燃料电池氢气系统前处理模块总成还包括第二压力传感器；所述引射器上设置有第二压力传感器安装孔；所述第二压力传感器安装孔与引射器出口连通；所述第二压力传感器通过所述第二压力传感器安装孔设置在所述引射器上，用于检测所述引射器出口的气体压力。