[实用新型]引射器、燃料气体供给系统及燃料电池系统

说明书

本申请提供了一种用于燃料电池系统的引射器，其包括本体。本体包括在第一入口与出口之间延伸的第一通道，其呈文丘里管构型，并且包括收缩段、喉部以及扩散段。本体还包括在第二入口与第一通道之间延伸的第二通道，其在喉部上游与第一通道连通。喉部的通流面积是可调节的。本申请还提供了一种燃料气体供给系统以及一种燃料电池系统。根据本申请，仅需要生产单种构型的引射器能满足许多气体流量不同的应用的需求。这使得能够降低引射器的制造和仓储成本，从而降低了燃料气体供给系统和燃料电池系统的成本。

技术领域

本申请涉及燃料电池系统领域，尤其涉及用于燃料电池系统的引射器。本申请还涉及包括这种引射器的燃料气体供给系统及燃料电池系统。

背景技术

利用燃料气体与氧化气体的电化学反应发电的燃料电池系统被日益广泛地用来提供电力，尤其是在电动车辆领域中。在燃料电池系统中，来自燃料源的燃料气体(例如，氢气)通过燃料气体供给系统的燃料气体供给装置供给到燃料电池堆叠的阳极侧的输入端。通常，过量的燃料气体被提供到阳极侧的输入端，以确保燃料电池堆叠中的所有电池有充足的燃料气体可用。在燃料电池系统的工作期间，产物水、未消耗的燃料气体(例如氢气)和无效气体(即，不参与反应的气体，主要是氮气)会累积在阳极侧的输出端。再循环回路布置在阳极侧的输出端与燃料气体供给装置之间，以使得未消耗的燃料气体能够再循环回到燃料气体供给装置。燃料气体供给装置将未消耗的燃料气体与来自燃料源的燃料气体混合并供给到阳极侧的输入端，从而避免燃料气体的浪费并提高燃料气体的利用效率。

引射器(jetpump)是燃料气体供给装置的一种常见型式，其包括呈文丘里构型的主通道以及作为支路与该主通道连通的副通道。当来自燃料源的燃料气体在主通道中流动时，由于文丘里效应而产生负压，从而提供抽吸力以将再循环流从再循环回路通过副通道吸入引射器，使其与燃料气体混合并被一起供应到燃料电池堆叠的阳极侧的输入端。

但是，在现有的引射器中，主通道的喉部的横截面尺寸是固定的，使得喉部的通流面积是固定、不可调节的。对于具有各种不同的气体流量的燃料电池供给系统，需要制造大量不同型号的引射器。这需要在库存中维持大量不同型号的引射器，因而导致后勤困难且成本高昂。此外，由于需要制造大量不同型号的引射器，使得需要多条生产线或者在生产过程中对同一生产线进行大量的工艺调整，这会增加引射器的制造成本，因而增加燃料气体供给系统和燃料电池系统的成本。

因此，迫切需要对现有的引射器进行改进。

实用新型内容

为了克服现有技术中的至少一种缺陷，本申请提供了一种改进的引射器以及包括这种引射器的燃料气体供给系统和燃料电池系统。

根据本申请的一方面，提供了一种用于燃料电池系统的引射器，其特征在于，所述引射器包括本体，所述本体包括：

被配置成用于与所述燃料电池系统的燃料源连通的第一入口；

被配置成用于与所述燃料电池系统的燃料电池堆叠的阳极侧的输入端连通的出口；

在所述第一入口与所述出口之间延伸的第一通道，所述第一通道呈文丘里管构型，并且包括收缩段、喉部以及扩散段，所述收缩段比所述扩散段更靠近所述第一入口；

被配置成用于与所述燃料电池系统的再循环回路连通的第二入口；以及

在所述第二入口与所述第一通道之间延伸的第二通道，所述第二通道在所述喉部上游与所述第一通道连通，

所述喉部的通流面积是可调节的。

优选地，所述通流面积能够基于流动经过所述喉部的气体的流量来自动调节，在所述气体的流量增大时，所述通流面积增大，并且在所述气体的流量减小时，所述通流面积减小。

优选地，所述引射器包括安装到所述本体的比例阀，所述比例阀被配置成通过控制所述比例阀的开度来调节所述喉部的通流面积。