[发明专利]一种燃料电池系统以及车辆

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池系统以及车辆，所述系统包括电堆和阀门，所述电堆包括氢气入口和氢气出口；所述氢气入口和氢气出口通过阀门直连；本发明通过控制阀门的开启角度或升程可以调节，实现该支路流量调节，通过利用入堆氢气旁通气流，来降低入堆的氢气计量比、降低入堆水蒸气含量，进而减弱电堆反应生成水，防止电堆过湿；同时形成入堆前的二次分水通道，防止液态水入堆；该实施方法控制灵活，实施简单；且该连接关系形成的通道位于入堆位置，通过旁通，可以将一部分液态水排出，避免液态水进入电堆。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池系统以及车辆。

背景技术

燃料电池系统氢气路多采用氢回流的方式，通过利用循环泵或引射器将燃料电池出堆混合物(含氢气、水蒸气、氮气及液态水和其他)中未消耗的氢气重新供给电堆使用，提高氢气利用率。同时，利用回流气体中的水蒸气对氢气增湿，回流流量越高，入堆氢气计量比、水蒸气含量越高。当计量比过高时，在电堆反应充分，产水量上升；水蒸气含量越高，均会加剧电堆内部过湿状态。当过湿状态形成液态水析出时，由于液态水与气体的密度差异巨大，有可能阻塞燃料电池反应通道造成电堆无法正常工作，因此通常在氢气出堆口布置气液分离装置，用于分离出堆气液混合物中的液态水并排出，避免液态水循环进入电堆。

在采用引射器的燃料电池氢回流系统中，低工况时，面临回流流量无法调控问题；高工况，可以通过降低引射器入口压力的方式，来降低回流流量，但是会造成入堆压力波动，影响系统压力稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种对电堆阳极侧湿度状态的调控，防止过湿发生水淹，降低电堆性能的燃料电池系统以及车辆。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种燃料电池系统，包括电堆和阀门，所述电堆包括氢气入口和氢气出口；

所述氢气入口和氢气出口通过阀门直连。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：

一种车辆，包括上述的燃料电池系统。

本发明的有益效果在于：通过控制阀门的开启角度或升程可以调节，实现该支路流量调节，通过利用入堆氢气旁通气流，来降低入堆的氢气计量比、降低入堆水蒸气含量，进而减弱电堆反应生成水，防止电堆过湿；同时形成入堆前的二次分水通道，防止液态水入堆；该实施方法控制灵活，实施简单；且该连接关系形成的通道位于入堆位置，通过旁通，可以将一部分液态水排出，避免液态水进入电堆。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的一种燃料电池系统的框架示意图；

标号说明：1、氢气供给系统；2、减压阀；3、氢喷；4、引射器；5、电堆；5a、氢气入口；5b、氢气出口；6、分水装置；7、阀门；8、尾排阀。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，一种燃料电池系统，包括电堆5和阀门7(阀门的开启角度或升程可以调节，可以与燃料电池的控制系统连接控制，也可以安装在车辆上时，采用车辆的FCU进行控制)，所述电堆5包括氢气入口5a和氢气出口5b；

所述氢气入口5a和氢气出口5b通过阀门7直连。

进一步的，所述燃料电池系统还包括引射器4以及分水装置6；

所述引射器4与氢气入口5a连通，所述分水装置6与氢气出口5b装置连通；

所述分水装置6与引射器4连通。

进一步的，所述分水器上连接有尾排阀8。