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燃料電池汽車的供氫系統(tǒng)

1169   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:武漢理工大學  
2023-11-07 15:36:54
1.本發(fā)明涉及燃料電池汽車的供氫系統(tǒng),特別涉及一種多個傳感器、控制器相互協(xié)調(diào)、實時控制氫氣流量的供氫系統(tǒng)。 背景技術(shù): 2.燃料電池技術(shù)近年來獲得了很多國家重視,燃料電池通過將化學能轉(zhuǎn)換為電能,直接給電機提供電能,又不受卡諾循環(huán)的限制,因此燃料電池具有高效率、無噪聲、無污染等優(yōu)點。在多種類燃料電池中質(zhì)子交換膜燃料電池的應用最為廣泛,氫氣和氧氣分別在陽極和陰極發(fā)生反應,氫氣反應生成的氫離子通過質(zhì)子交換膜傳遞到陰極與氧氣反應生成水,產(chǎn)生的電子由外電路傳遞形成電流,供應外部負載所需的能量。 3.傳統(tǒng)的燃料電池供氫系統(tǒng)采取終端間歇式排放,周期性關閉尾排閥的方式,令沒有反應完的氫氣較長時間停留在陽極參與反應,也能在一定程度提高氫氣的利用率,但是這種方式容易使得反應生成的水不能順利排出而出現(xiàn)對陽極的水淹現(xiàn)象,同時,陰極的氮氣也會滲透到陽極,對陽極的反應產(chǎn)生影響。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 4.本發(fā)明提出了一種燃料電池汽車的供氫系統(tǒng),能夠循環(huán)利用未反應完的氫氣,同時根據(jù)負載調(diào)節(jié)供氫量,并具有對氫氣泄漏的應急處理功能。 5.根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面,提供一種燃料電池汽車的供氫系統(tǒng),包括: 6.引射器; 7.供氫單元,其將儲氫罐內(nèi)氫氣減壓后經(jīng)過管道輸送至所述引射器一次流入口,以及將電堆陽極未反應完的氫氣經(jīng)過循環(huán)管道供給到所述引射器二次流入口,所述引射器將所述一次流入口和所述二次流入口流入的氫氣混合擴散至與所述電堆連接的輸出管道; 8.氫氣泄漏監(jiān)測單元,監(jiān)測所述供氫單元周圍空氣中氫氣濃度;以及 9.控制器,根據(jù)流量需求控制所述供氫單元向所述電堆供應氫氣,且在所述氫氣泄漏監(jiān)測單元監(jiān)測到氫氣濃度超過安全閾值時,停止向所述電堆供應氫氣,并對所述供氫單元管道內(nèi)氫氣進行吹掃排除氫氣泄漏風險。 10.在一些示例中,還包括向所述儲氫罐內(nèi)加氫的加氫單元,所述加氫單元包括依次連接的加氫口、緩沖室、單向閥、高壓匯流室,所述儲氫罐連接到所述高壓匯流室,所述儲氫罐上具有監(jiān)測氫氣狀態(tài)的壓力傳感器、溫度傳感器,監(jiān)測到所述儲氫罐氫氣加滿時,所述單向閥關閉。 11.在一些示例中,所述高壓匯流室上安裝第一泄壓閥和第一排氣管,所述氫氣泄漏監(jiān)測單元監(jiān)測到空氣中的氫氣濃度大于安全閾值時,所述第一泄壓閥啟動,所述儲氫罐供氣閥門關閉,所述第一排氣管將所述高壓匯流室內(nèi)的氫氣排出。 12.在一些示例中,所述儲氫罐提供
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