一种用于大功率车载燃料电池的补气式引射器系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于大功率车载燃料电池的补气式引射器系统，属于车载燃料电池技术领域。


背景技术：

2.燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置，在目前这种环保要求较高的形式下，燃料电池在汽车中的应用越来越多。很多车载燃料电池系统采用引射器供应氢气。
3.车载燃料电池负荷变化很大，输出功率在5％
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100％额定值之间变化。传统的氢气引射器工作范围较小，若按额定功率设计，则燃料电池低负荷工作时其引射比明显下降，往往无法满足要求，工作域较为狭窄。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种用于大功率车载燃料电池的补气式引射器系统，在传统引射器的基础上安装了补气泵，可满足车载燃料电池在全部负荷范围内对引射比的要求。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于大功率车载燃料电池的补气式引射器系统，所述的引射器系统包括高压氢气罐、控制阀、引射器、燃料电池、补气泵和分水器，所述高压氢气罐的上端通过管线连接所述控制阀的进口，所述控制阀的出口通过管线连接所述引射器的进口，所述引射器的出口通过管线连接所述燃料电池的进口，所述燃料电池出口连接所述分水器，所述分水器的上端出口通过管线连接所述引射器的进口，所述分水器的上端出口通过管线连接所述补气泵的进口，所述补气泵的出口通过管线连接所述燃料电池的进口。
6.本实用新型的有益效果是：高压氢气罐内的氢气通过控制阀和引射器进入到燃料电池内，在燃料电池里氢气和氧气发生反应产生电能，反应过程中会产生水，反应产生的水和反应剩余的氢气在分水器中进行分离，反应剩余的氢气重新返回引射器进入燃料电池，或者通过补气泵直接进入到燃料电池。所述的引射器系统，在传统引射器的基础上安装了补气泵，当燃料电池在小功率工作时即开启补气泵，确保燃料电池在小功率工作时引射器系统的引射比也能达到要求，所述的引射器系统可满足车载燃料电池在全部负荷范围内对引射比的要求，可在燃料电池的全部负荷范围内保证氢气的供应量。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
8.进一步的，所述的引射器系统包括电控单元，所述电控单元含有功率信号传感器，所述功率信号传感器与所述燃料电池相关联，所述电控单元与所述补气泵电连接，所述电控单元控制所述补气泵的启停。
9.采用上述进一步方案的有益效果是：电控单元根据燃料电池的负荷大小控制补气泵，实现对补气泵启停的自动化控制，当燃料电池的功率小于20％额定功率时，开启补气
泵，使额外的氢气进入燃料电池。根据燃料电池的工作特性和引射器的引射比确定补气泵的功率和压升值，使氢气供应系统在全部负荷内均能满足燃料电池的要求。
10.进一步的，所述的控制阀包括压力控制阀和电磁控制阀，所述高压氢气罐的上端通过管线连接所述压力控制阀进口，所述压力控制阀出口通过管线连接所述电磁控制阀的进口，所述电磁控制阀的出口通过管线连接所述引射器的进口。
11.采用上述进一步方案的有益效果是：高压氢气罐内的氢气压力很高，通过压力控制阀可以对氢气起到减压作用，电磁控制阀用于控制氢气的流量，通过压力控制阀和电磁控制阀的共同作用，使高压氢气罐内输出的氢气更适合通过引射器进入燃料电池。
12.进一步的，所述燃料电池的出口连接有排气管。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：排气管的作用可以起到安全的作用，调节燃料电池内的气压，避免出现安全隐患。
14.进一步的，所述的排气管上安装有排气阀。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：排气阀的设置使安全排气操作更加便利。
16.进一步的，所述分水器的下端出口连接有排水管。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：排水管的设置便于将反应产生的水排出。
18.进一步的，所述的排水管上安装有排水阀。
19.采用上述进一步方案的有益效果是：排水阀的设置使排水操作更容易控制，使用方便。
附图说明
20.图1为实施例1中所述引射器系统的结构示意图；
21.图2为实施例2中所述引射器系统的结构示意图；
22.图中，1高压氢气罐，2引射器，3燃料电池，4补气泵，5分水器，6管线，7电控单元，8压力控制阀，9电磁控制阀，10排气管，11排气阀，12排水管，13排水阀。
具体实施方式
23.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
25.实施例1
26.如图1所示，一种用于大功率车载燃料电池的补气式引射器系统，所述的引射器系统包括高压氢气罐1、控制阀、引射器2、燃料电池3、补气泵4和分水器5，所述高压氢气罐1的上端通过管线6连接所述控制阀的进口，所述控制阀的出口通过管线6 连接所述引射器2的进口，所述引射器2的出口通过管线6连接所述燃料电池3的进口，所述燃料电池3出口连接
所述分水器5，所述分水器5的上端出口通过管线6连接所述引射器2的进口，所述分水器5的上端出口通过管线6连接所述补气泵4的进口，所述补气泵4的出口通过管线6连接所述燃料电池3的进口。
27.所述的控制阀包括压力控制阀8和电磁控制阀9，所述高压氢气罐1的上端通过管线6连接所述压力控制阀8进口，所述压力控制阀8出口通过管线6连接所述电磁控制阀9的进口，所述电磁控制阀9的出口通过管线6连接所述引射器2的进口。
28.所述燃料电池3的出口连接有排气管10。所述的排气管10上安装有排气阀11。所述分水器5的下端出口连接有排水管12。所述的排水管12上安装有排水阀13。
29.实施例2
30.如图2所示，一种用于大功率车载燃料电池的补气式引射器系统，所述的引射器系统包括高压氢气罐1、控制阀、引射器2、燃料电池3、补气泵4和分水器5，所述高压氢气罐1的上端通过管线6连接所述控制阀的进口，所述控制阀的出口通过管线6 连接所述引射器2的进口，所述引射器2的出口通过管线6连接所述燃料电池3的进口，所述燃料电池3出口连接所述分水器5，所述分水器5的上端出口通过管线6连接所述引射器2的进口，所述分水器5的上端出口通过管线6连接所述补气泵4的进口，所述补气泵4的出口通过管线6连接所述燃料电池3的进口。
31.所述的引射器系统包括电控单元7，所述电控单元7含有功率信号传感器，所述功率信号传感器与所述燃料电池3相关联，所述电控单元7与所述补气泵4电连接，所述电控单元7控制所述补气泵4的启停。
32.所述的控制阀包括压力控制阀8和电磁控制阀9，所述高压氢气罐1的上端通过管线6连接所述压力控制阀8进口，所述压力控制阀8出口通过管线6连接所述电磁控制阀9的进口，所述电磁控制阀9的出口通过管线6连接所述引射器2的进口。
33.所述燃料电池3的出口连接有排气管10。所述的排气管10上安装有排气阀11。所述分水器5的下端出口连接有排水管12。所述的排水管12上安装有排水阀13。
34.在传统引射器2的基础上并联一个补气泵4和电控单元7。电控单元7根据燃料电池3的负荷大小控制补气泵4，燃料电池3在大负荷工作时，补气泵4关闭不工作，当燃料电池3负载小于20％额定功率时，补气泵4开启，为燃料电池3补充氢气，弥补引射器2在小流量下引射比明显下降的缺陷，保证燃料电池3正常运行。
35.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
36.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。