一种燃料电池系统的制作方法

本发明涉及燃料电池，特别是涉及一种燃料电池系统。

背景技术：

1、燃料电池发动机为保证低温环境(-0℃～-30℃)正常运行，需要将燃料电池系统温度加热到5℃以上才能正常启动。

2、现有技术中，一般的电堆加热都是通过外置加热装置进行加热的，加热成本高、能源消耗大。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供一种燃料电池系统能够利用空压机压缩空气后，空气自带的热量对电堆中的循环冷却水进行加热，辅助电堆升温达到启动温度，合理利用系统所产生的热量，增加能量利用率。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种燃料电池系统，包括空压机、中冷器、加湿器、电堆，所述空压机具有压缩通道及泄压通道，所述中冷器具有换热通道及第一冷却水通道，所述加湿器具有加湿通道及补湿通道，所述电堆具有空气进口、空气出口及第二冷却水通道；

3、所述压缩通道、所述换热通道、所述加湿通道及所述空气进口依次连通，所述空气出口、所述补湿通道、所述泄压通道依次连通，所述第一冷却水通道与所述第二冷却水通道相互连通。

4、进一步地，所述压缩通道的进口与所述加湿通道的进口之间连通有辅热管路，所述辅热管路上设有第一节气门。

5、更进一步地，所述加湿通道与所述空气进口之间设有第二节气门。

6、更进一步地，所述加湿通道的进口与所述泄压通道的进口之间连通有辅助泄压管路，所述辅助泄压管路上设有第三节气门，所述空气出口与所述补湿通道之间设有第四节气门。

7、更进一步地，所述压缩通道与所述换热通道之间设有气压传感器。

8、更进一步地，所述电堆上设有第一温度传感器。

9、更进一步地，所述燃料电池系统还包括控制器，所述控制器与所述第一节气门、所述第二节气门、所述第三节气门、所述第四节气门、所述气压传感器、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器电性连接。

10、更进一步地，所述控制器被配置为：

11、所述控制器设有气压阈值、温度阈值；

12、所述第一节气门打开，所述第二节气门、所述第三节气门、所述第四节气门关闭，记为初始状态；

13、所述第一节气门、所述第三节气门打开，所述第二节气门、所述第四节气门关闭，记为加热状态；

14、所述第二节气门、所述第四节气门打开，所述第一节气门、所述第三节气门关闭，记为反应状态；

15、外部空气尚未通入所述压缩通道时，所述燃料电池系统处于所述初始状态；当所述气压传感器达到所述气压阈值时，所述燃料电池系统进入所述加热状态；当所述第一温度传感器达到所述温度阈值时，所述燃料电池系统进入反应状态。

16、本发明实施例一种燃料电池系统与现有技术相比，其有益效果在于：第一冷却水进口与第二冷却水出口连通，第一冷却水出口与第二冷却水进口连通，将中冷器的冷却水与电堆的冷却水进行内循环，将中冷器中压缩空气所带来的热量传递到电堆中，辅助电堆升温达到启动温度，合理利用燃料电池系统所产生的热量，增加能量利用率。

技术特征：

1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括空压机(1)、中冷器(2)、加湿器(3)、电堆(4)，所述空压机(1)具有压缩通道及泄压通道，所述中冷器(2)具有换热通道及第一冷却水通道，所述加湿器(3)具有加湿通道及补湿通道，所述电堆(4)具有空气进口、空气出口及第二冷却水通道；

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统，其特征在于，所述压缩通道的进口与所述加湿通道的进口之间连通有辅热管路(5)，所述辅热管路(5)上设有第一节气门(7)。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统，其特征在于，所述加湿通道与所述空气进口之间设有第二节气门(8)。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池系统，其特征在于，所述加湿通道的进口与所述泄压通道的进口之间连通有辅助泄压管路(6)，所述辅助泄压管路(6)上设有第三节气门(9)，所述空气出口与所述补湿通道之间设有第四节气门(10)。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池系统，其特征在于，所述压缩通道与所述换热通道之间设有气压传感器(11)。

6.根据权利要求5所述的一种燃料电池系统，其特征在于，所述电堆(4)上设有第一温度传感器(12)。

7.根据权利要求6中所述的一种燃料电池系统，其特征在于，所述压缩通道的进气端设有第二温度传感器(13)。

8.根据权利要求7中所述的一种燃料电池系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述第一节气门(7)、所述第二节气门(8)、所述第三节气门(9)、所述第四节气门(10)、所述气压传感器(11)、所述第一温度传感器(12)、所述第二温度传感器(13)电性连接。

9.根据权利要求8中所述的一种燃料电池系统，其特征在于，所述控制器被配置为：

技术总结
本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种燃料电池系统，包括空压机、中冷器、加湿器、电堆，空压机具有压缩通道及泄压通道，中冷器具有换热通道及第一冷却水通道，加湿器具有加湿通道及补湿通道，电堆具有空气进口、空气出口及第二冷却水通道；压缩通道、换热通道、加湿通道及空气进口依次连通，空气出口、补湿通道、泄压通道依次连通，第一冷却水通道与第二冷却水通道相互连通。本发明提供了一种燃料电池系统能够利用空压机压缩空气后，空气自带的热量对电堆中的循环冷却水进行加热，辅助电堆升温达到启动温度，合理利用系统所产生的热量，增加能量利用率。

技术研发人员：邹利民,赵庆尧,李强
受保护的技术使用者：国鸿氢能科技（嘉兴）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/20