[发明专利]一种乘用车燃料电池负压吹扫空气系统及方法

说明书

本发明提供一种乘用车燃料电池负压吹扫空气系统，包括电堆、供气系统和排气管路，电堆上设有供气口和排气口，供气系统与电堆的供气口连接，供气系统至少包括连接在供气管路上的空压机和空滤器，供气系统与电堆的排气口连接，还包括电堆封装箱，电堆封装箱上设有进气口和出气口，循环管路连接在出气口与供气系统的进气端之间，当供气系统运行时，使电堆封装箱内形成负压环境，采用本发明的有益效果是，能利用进气口和出气口保证电堆封装箱内压力平衡，有助于提高燃料电池的安全性能，电堆的使用耐久性能，同时本方案不会消耗空压机的流量，减少空压机的功耗，降低空压机发生喘振的风险，其结构简单，操作便利，有效的降低了成本。

技术领域

本发明涉及乘用车燃料电池技术领域，特别是涉及一种乘用车燃料电池负压吹扫空气系统及方法。

背景技术

燃料电池通过氢气和氧气的电化学反应，能将其化学能直接转化为电能驱动整车行驶，随着球变暖和能源枯竭的问题不断制约着社会发展，因此燃料电池汽车的研发更具有重要意义及巨大的发展前景；

燃料电池乘用车在运行过程中，由于振动或本身因素不可避免地发生气体从燃料电池电堆泄漏出来的现象，并在燃料电池封装箱内聚集，若不及时对封装箱内气体进行吹扫，一方面导致封装箱内气体过压，导致箱体变形，另一方面，随着封装箱内氢气浓度逐渐增加，超过可燃浓度，将会给整车及人员带来一定的安全隐患。

申请号为201610788869.6的中国专利公开了一种电堆封装箱吹扫装置，提出了采用空压机出气管取气向电堆封装箱进行吹扫并通过调压阀控制吹扫气体气压及排气量。但吹扫需要消耗空压机的流量，增加了燃料电池系统的能耗，且空压机出气压力变化区间较大，通过调压阀进行调节也增加了系统成本。

申请号为202111666024.7的中国专利公开了一种燃料电池乘用车电堆封装箱空气吹扫系统和车辆，提出了采用空气正压对电堆封装箱内泄漏气体进行吹扫。也没有解决增加燃料电池系统的能耗问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种，用于解决现有技术中利用空压机对电堆泄漏气体进行吹扫时，会增加燃料电池能耗的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种乘用车燃料电池负压吹扫空气系统及方法，包括：

电堆，所述电堆上设有供气口和排气口；

供气系统，与所述电堆的供气口连接，用于向所述电堆供气，所述供气系统至少包括连接在供气管路上的空压机和空滤器；

排气管路，与所述电堆的排气口连接；

电堆封装箱，设置在所述电堆的外围，并与所述电堆之间形成密闭空间，所述电堆封装箱上设有进气口和出气口；

循环管路，连接在所述出气口与所述供气系统的进气端之间，当所述供气系统运行时，通过空压机从所述出气口吸出所述电堆封装箱的气体，并使所述电堆封装箱内形成负压环境。

可选地，降低泄漏气体在电堆封装箱聚集的可能性，提高燃料电池的安全性能，同时不会消耗空压机的流量，减少了空压机的功耗，其结构简单，有效的降低了成本。

可选地，所述供气系统还包括中冷器、膜加湿器和消声器，所述空滤器、所述空压机、所述中冷器、所述膜加湿器、所述电堆通过管道依次连接，所述膜加湿器上还设有第二进气口和第二出气口，所述电堆的排气口通过管道与所述第二进气口接通，所述第二出气口通过管道还连接有消声器。

可选地，所述膜加湿器与所述电堆连接的管道上还设有进气截止阀；

所述电堆与所述第二进气口连接的管道上还设有排气截止阀。

可选地，所述进气口上设有防水透气膜。