[实用新型]一种燃料电池动力系统的氢气循环系统

权利要求书

1.一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：它包括第一截止阀、比例调节阀、引射器、电堆进气模块、电堆总成、电堆出气模块、第二截止阀、吹扫阀和泄压阀，高压氢气经第一截止阀和比例调节阀后进入引射器的入口，引射器的喷射口喷出的氢气经过电堆进气模块后进入电堆总成中进行反应；

从电堆总成中未完全反应的氢气分成两路，其中一路未完全反应氢气经电堆出气模块、第二截止阀直接回到引射器的引流口，再进入电堆总成中反应；另一路未完全反应氢气经电堆总成、电堆出气模块、吹扫阀后吹扫排出；

所述电堆进气模块上连接有泄压阀，引射器出来氢气压力过大时通过泄压阀排出；

燃料电池动力系统由燃料电池系统控制器控制，当燃料电池动力系统处于高功率运转状态时，燃料电池系统控制器控制第二截止阀打开，电堆总成中未完全反应的氢气经第二截止阀直接回流到引射器的引流口，进入电堆总成中反应；当燃料电池系统处于低功率运转状态时，燃料电池系统控制器控制第二截止阀关闭，电堆总成中未完全反应的氢气经吹扫阀吹扫排出。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：泄压阀排出的氢气与吹扫阀排出的氢气汇合后经氢气稀释装置进行稀释。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：经过氢气稀释装置稀释的氢气从尾排出口排出，在尾排出口之前安装氢气浓度传感器，监测尾排末端的氢气浓度，排出的氢气经氢气稀释装置稀释到安全的浓度后直接排出。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：泄压阀集成在电堆进气模块上。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：高压氢气从氢气瓶中出来。

6.根据权利要求3所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：燃料电池动力系统处于高功率运转状态是指输出功率大于等于某个阀值，燃料电池系统处于低功率运转状态是指输出功率小于某个阀值。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：所述某个阀值是在40％-80％的燃料电池动力系统额定功率的范围。

8.根据权利要求3所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：氢气浓度传感器将检测的信号送到燃料电池系统控制器处理，燃料电池系统控制器控制氢气稀释装置的开启与关闭，当燃料电池动力系统处于运转状态下，燃料电池系统控制器控制氢气稀释装置开启，将尾排管中少量的氢气稀释到安全浓度；当燃料电池动力系统处于停机或待机状态下，燃料电池系统控制器控制氢气稀释装置关闭。

9.根据权利要求3所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：第一截止阀、第二截止阀、比例调节阀、泄压阀、吹扫阀、氢气稀释装置都由燃料电池系统控制器控制开启与关闭；在比例调节阀与引射器入口之间设置第一压力传感器，在电堆进气模块与电堆总成的氢气入口之间设置第二压力传感器，在电堆总成的氢气出口与电堆出气模块之间设置第三压力传感器，第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器的检测信号送到燃料电池系统控制器，第一压力传感器监测经比例调节阀出来的氢气压力，第二压力传感器和第三压力传感器分别监测电堆总成氢气入口和氢气出口的压力。

10.根据权利要求9所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：所述电堆进气模块上集成有泄压阀，当第二压力传感器监测到引射器出来的氢气压力过于设定的最高值时，燃料电池系统控制器控制泄压阀打开，高压氢气经泄压阀排出到尾排管中，经氢气稀释装置将氢气稀释到安全的浓度，通过尾排出口排放到空气中；当第二压力传感器监测到引射器出来的氢气压力正常，燃料电池系统控制器控制泄压阀关闭。

11.根据权利要求9所述的一种燃料电池动力系统的氢气循环系统，其特征在于：所述氢气浓度传感器设置于整个氢气循环系统的尾排末端，监测整个尾排末端的氢气浓度并将检测信号送到燃料电池系统控制器，若尾排氢气浓度超出安全排放标准，燃料电池系统控制器将发出警告。