氢能专利库

本发明公开了一种车载氨制氢系统，属于车载氨制氢技术领域，解决现有车载氨制氢方法不能充分回收高压氨气能量及使用空气能量的技术问题。系统包括液氨罐、氨制氢换热催化反应器、发动机、控制器，液氨罐通过氨气管连接氨制氢换热催化反应器，发动机通过排气管连接氨制氢换热催化反应器，氨气管依次设有控制阀、第一换热器、涡轮发电机、大面积换热器、第二换热器，涡轮发电机电性连接车载蓄电池，大面积换热器通过空气管连接有变频鼓风机，发动机通过冷却水管连接第一换热器，氨制氢换热催化反应器通过氮氢气管连接第二换热器。通过涡轮发电机、大面积换热器可以充分回收高压氨气能量及使用空气能量。

本发明公开了一种封闭式的质子交换膜燃料电池系统壳体通风排水装置，涉及燃料电池技术领域。本装置包括包括燃料电池堆、电堆壳体、空压机、氢气进气循环装置，所述燃料电池堆设置于电堆壳体内，所述燃料电池堆与电堆壳体内壁之间形成内通风流道，所述空压机、氢气进气循环装置设置于电堆壳体外，所述空压机出口通过电堆空气进气管与燃料电池堆相连通。本发明具有能对燃料电池堆工作环境降温，排除电堆壳体内部冷凝水或泄露水分，并对电堆壳体起到密封保护作等特点。

本发明涉及商用车动力控制技术领域，公开了氢燃料电池和氢内燃机一体化的商用车用动力系统，包括：动力输出模块；信息采集模块；控制模块，其用于构建氢燃料电池负荷预测模型；决断模块，根据氢能源汽车在未来s秒内的最大负荷决定氢内燃机的开启或关闭。本发明根据道路状况对驾驶员的影响，给出氢能源汽车在未来一段时间内的最大负荷，并根据其进行控制氢内燃机的开启和关闭，可以有效避免驾驶员在需要快速动力时，氢燃料电池响应不及时、氢燃料电池剧烈反应带来的安全性和效率显著降低的现象，在提高氢燃料电池使用寿命的同时，提高氢燃料电池的使用寿命和能源转化效率。

本发明公开了一种用于车用燃料电池系统的氢气排气装置和控制方法，氢气排气控制方法用于氢气排气装置的控制，氢气排气控制方法包括：当燃料电池系统的循环氢气浓度小于第一阈值时，控制器根据燃料电池系统的循环氢气实际浓度设置排气阀的开启频率及开启占空比，用以对燃料电池系统中的杂志气体进行排放；以及当燃料电池系统的循环氢气浓度大于标准阈值时，控制器控制排气阀关闭。本发明的氢气排气控制方法能够根据循环氢气浓度，闭环控制排气阀开启频率和时间，及时排出系统内杂质气体，同时避免排气过多造成氢耗增加。

本发明公开一种免拆式燃料电池氢气管路杂质吹扫清理系统及燃料电池，涉及车用燃料电池系统技术领域，免拆式燃料电池氢气管路杂质吹扫清理系统包括第一三通接头、两位三通阀、第二三通接头、关断阀以及过滤装置，其中，第一三通接头的一接口与氢气源连接，另外两个接口分别与两位三通阀第一端口和关断阀一端口相连；第二三通接头的一接口与氢供给循环模块连接，另外两个接口分别与两位三通阀第二端口和关断阀另一端口相连；两位三通阀第三端口和大气连通；过滤装置设置在第二三通接头和第二端口之间。本发明提供的装置可实现不对氢气管路及部件进行任何拆装，即可对氢气管路中吸附在氢气供给系统前端过滤装置中的固态杂质进行吹扫清除。

本发明公开了一种燃料电池系统集成氢气吹扫装置和尾排稀释功能的空气子系统及其控制方法，包括空气过滤器、空压机、中冷器、空气三通阀、燃料电池堆壳体、燃料电池堆、背压阀、燃料电池堆壳体排气管路、燃料电池堆阳极腔排气管路、燃料电池系统尾排和氢气浓度传感器。本发明提出的燃料电池系统集成氢气吹扫装置和尾排稀释功能的空气子系统及其控制方法，通过集成一个空气三通阀，同时实现了壳体通风功能和尾排氢气稀释功能，简化了空气子系统架构，减少了成本。

本发明公开了一种燃料电池系统氢气循环气水分离装置，包括气水分离器、氢气引射器和氢气喷射器，氢气引射器和氢气喷射器相连接且并列设在气水分离器的顶部，氢气引射器通过引射器低压入口连通气水分离器；气水分离器靠近氢气喷射器的一侧设有回氢入口，气水分离器的底部设有排水口。本发明集成化设计，减少了气水分离器和氢气喷射器之间的管路，从气水分离器出来的气体直接导入氢气引射器，避免了由于管路冷却作用导致水汽冷凝，防止水滴进入氢气引射器，避免氢气引射器在低温环境下由于结冰冻住影响燃料电池系统启动问题。

本发明公开了一种燃料电池的双层氢气管结构，包括内侧氢气管、两个氢气管接头、通风接头以及通风管；内侧氢气管用以输送氢气；两个氢气管接头套设在内侧氢气管的两端；通风接头设置在氢气管接头上，且通风接头与氢气管接头的内部连通；通风管套设在内侧氢气管上，且位于两个氢气管接头之间；其中从一个通风接头至一个氢气管接头内部之间，再至内侧氢气管的外壁与通风管的内壁之间，最后至另一个通风接头至另一个氢气管接头内部之间形成通风通路，通风通路内用以充填通风惰性气体。本发明的双层氢气管结构能够随时监测燃料电池的氢气管是否存在泄漏问题。

本发明公开一种燃料电池系统的空压机转速修正方法，通过当系统出现性能衰减后，根据整车控制器发送给系统需求输出功率进行相应修正，并查询系统需求输出功率‑空气流量曲线、系统需求输出功率‑空气压力曲线，输出需求空气流量和需求空气压力调节空压机转速，通过修正空压机转速提高空气流量和空气压力，使系统实际输出功率与需求输出功率一致。本发明通过提出修正系数最终实现修正空压机转速，解决燃料电池系统由于电堆衰减导致实际输出功率与需求输出功率偏差的问题，能够提高配气的控制精度，从而增加整车动力电池的使用寿命。

本发明提供一种集成式中冷器、热管理装置及燃料电池系统，包括壳体以及在所述壳体的两个侧面开设有向外延展的气路接口，所述气路接口包括气体入口和气体出口，所述壳体的内部还设有用于热交换的换热芯体，所述换热芯体上设有气室和水室，所述换热芯体与壳体固定连接，所述气室分别与气体入口和气体出口连通用于形成气体热交换回路；本发明提供的集成式中冷器、热管理装置及燃料电池系统，采用电动球阀可以控制流过集成式中冷器的冷却水流量，从而实现集成式中冷器气体出口的气体温度控制，提升电堆入口空气温度的可控性，在低温启动过程中，电动球阀可以完全关闭，减少低温启动阶段的热量损失。

本发明公开了一种燃料电池低温运行停机吹扫系统及吹扫方式，系统包括燃料电池电堆、空压机、空气入口截止阀、空气出口截止阀、储氢瓶、氢气喷射器、排水阀、排气阀，所述燃料电池电堆的阳极吹扫入口与空压机相连接，所述阴极吹扫入口与空压机之间设置有空气入口截止阀，所述阴极吹扫出口与水汽排出管相连，所述阴极吹扫出口与水汽排出管之间设置有空气出口截止阀。本发明旨在解决现有的燃料电池系统低温环境下停机吹扫中系统过于复杂，以及因检测不准确导致吹扫不确定等问题。

本发明公开了一种燃料电池系统冷启动失败保护电堆的控制策略。包括单次冷启动失败累积时间超限退出冷启动的控制策略和冷启动失败累积次数超限触发警告的控制策略，两种控制策略逻辑类似，以单次冷启动失败累积时间超限退出冷启动的控制策略为例，其有如下步骤：S1：判断冷启动状态，当冷启动成功时，则冷启动失败状态置0，进入步骤S4；当冷启动失败时，冷启动失败状态置1，进入步骤S2。本发明旨在解决现有燃料电池冷启动失败累积时间越长，水结成冰的含量会越多，对电堆造成的潜在危害，以及冷启动失败次数累积到一定数值时，将对电堆产生永久性的损坏等问题。

本发明公开了一种燃料电池的余热管理系统，包括：电堆冷却系统包括电堆循环水泵设置在电堆冷却系统的主回路上，用以为电堆冷却系统提供循环动力；冷却液过滤及去离子器串连在电堆循环水泵的后方，用以去除冷却液中的杂质以及降低冷却液中的离子浓度；电堆串连在冷却液过滤及去离子器的后方用以产生电能；热交换器设置在电堆冷却系统的主回路上，并串连在电堆的后方，热交换器用以将电堆产生的一部分热量交换给客舱供暖系统。客舱供暖系统包括暖风器与热交换器串连地设置在客舱供暖系统的主回路上；加热循环水泵与PTC加热器串连，且加热循环水泵和PTC加热器与暖风器并联地设置在客舱供暖系统的主回路上。借此减小去离子器的工作负荷。

本发明公开了一种可自适应燃料电池堆形变的电力连接结构，包括电池堆、触芯、铜排、限位块以及线缆。电池堆两侧具有引脚；触芯与引脚压接式连接，且触芯能够在引脚上做相对移动；铜排设置在电池堆的两侧，铜排与触芯接触连接，且铜排的一端延伸并弯曲至电池堆的顶面；限位块设置在电池堆的两侧，并压设在铜排上，限位块用以限制铜排和触芯不与引脚脱离接触；线缆与铜排的一端接触连接；其中当电池堆发生膨胀形变时，线缆能够牵引铜排和触芯向更加贴近电池堆。该电力连接结构可以自然适应燃料电池堆的形变。

本发明公开了一种车用燃料电池的热循环管理系统，包括电堆冷却回路、客舱供暖回路以及控制器，电堆冷却回路包括第一水泵、去离子及过滤器集合体、电堆以及客舱热交换器。第一水泵设置在电堆冷却回路的主回路上，用以为电堆冷却回路提供循环动力；去离子及过滤器集合体串连在第一水泵的后方，用以去除冷却液中的离子和杂质；电堆串连在去离子及过滤器集合体的后方用以产生电能；客舱热交换器串连在电堆的后方，用以将电堆产生的一部分热量交换给客舱供暖回路。本发明的车用燃料电池的热循环管理系统，采用离子交换器和冷却液过滤器二合一的集成方案，保证系统性能的同时减小零部件数量。

本发明公开了一种燃料电池氢气循环系统，包括：喷射器、引射器、燃料电池电堆以及水气分离装置。喷射器具有第一进气口和第一出气口。引射器具有第二进气口和第二出气口，且第二进气口与喷射器的第一出气口相连通。燃料电池电堆具有第三进气口和第三出气口，且第三进气口与引射器的第二出气口相连通。水气分离装置具有第四进气口和第四出气口，且第四进气口与燃料电池电堆的第三出气口相连通，第四出气口与喷射器的第一出气口相连通。其中，新鲜的氢气依次通过第一进气口、第一出气口、第二进气口、第二出气口、第三进气口进入燃料电池电堆并进行反应。借此，本发明的燃料电池氢气循环系统，提高了氢气循环效率。

本发明公开了一种用于燃料电池系统中短接头的连接结构，涉及车用燃料电池系统的密封连接结构的技术领域，解决了现有技术中紧固程度差、耐久度差的技术问题。它包括第一接头和第二接头，还包括密封连接件，所述密封连接件包括内套和外套，所述内套和外套之间设有一插接槽，所述第一接头插接在内套中，所述第二接头插接在插接槽中，所述密封连接件的外侧设有锁紧件。本发明结构合理、连接可靠，可牢固的对两个接头进行连接，紧固程度好，耐久性高，且密封性能好，避免了使用胶水后可能出现的胶水老化问题。

本发明公开了一种用于燃料电池系统的集成式多通接头控制阀，涉及车用燃料电池系统的技术领域，解决了现有技术集成度不高、不便于布置的技术问题。它包括流量控制阀，所述流量控制阀上集成设有电堆后多通接头和水泵多通接头，所述电堆后多通接头分别与电堆的一端、客舱加热器的一端、阴极热交换器的一端、阳极热交换器的一端和散热器的一端连接，所述水泵多通接头分别与客舱加热器的另一端、阳极热交换器的另一端和冷却液循环泵的一端连接。本发明结构合理、集成度高、便于布置，有效的减少了布置空间，且还避免了冷却液流过汇合处压力降较大的问题，有效的提高了热管理子系统的工作效率。

本发明公开了一种用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，包括：电堆、第一安装槽以及第二安装槽。第一安装槽开设于电堆的前端面的左下角，且第一安装槽的内部通过第一连接部连接有第一关节轴承；以及第二安装槽开设于电堆的前端面的右上角，且第二安装槽的内部通过第二连接部连接有第二关节轴承；其中，第一关节轴承和第二关节轴承的前端圆柱分别与固定在燃料电池壳体的两个前固定支架轴套活动连接。借此，本发明的用于燃料电池堆的浮点支撑固定装置，结构简单合理，且提高了安全性及稳定性。