[发明专利]燃料电池动力系统及其汽车动力系统

说明书

本发明提供一种燃料电池动力系统，包含空气供给模块、供氢模块和燃料电堆模块，燃料电堆模块设置有进气侧与排气侧，进气侧与空气供给模块和供氢模块连通，排气侧设置有冷却元件，冷却元件可控制空气供给模块进入燃料电堆模块的空气流速，空气供给模块包含进气管道，进气管道与燃料电堆模块连通。冷却元件可控制空气供给模块进入燃料电堆模块的空气流速，一方面可以满足燃料电堆模块反应所需的空气流量，另一方面也可以达到对燃料电堆模块的冷却效果。采用进气管道将空气输入燃料电堆模块，能起到防水防尘的作用。本发明提供的燃料电池动力系统，进气质量高且进气冷却方便、效果好，具有很大的实用价值。本发明还提供一种汽车动力系统。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池动力系统。

背景技术

燃油动力系统和纯电动力系统是目前汽车等交通工具的主要动力系统，然而，传统的燃油动力系统和纯电动力系统，存在诸多不足。传统燃油动力系统作业噪音大，构成一定噪声污染，且传统燃油动力系统由于燃料不完全燃烧，其排放二氧化碳以及一氧化物等气体造成环境污染。纯电动力系统，在续航以及电池使用上存在一定弊端，具体为：纯电动力系统多以锂基电池作为动力源，而目前，锂基电池能量密度有限，导致放电续航能力也十分有限。基于锂基电池的纯电动力系统充电时间长达数小时，快速充电也需半个小时左右，且会对电池使用寿命构成一定影响。

燃料电池是一种将储存在燃料中的化学能，通过化学反应直接转变为电能的装置。燃料电池动力系统，是将燃料电池作为唯一或主要动力源的发电驱动装置，具有零排放、高效率、长续航等特点，是当今最前沿的动力技术之一。但目前的燃料电池动力系统，进气空气污染大、噪声大，且单独采用排风扇的风冷效果差。导致燃料电池动力系统工作性能不佳，使用寿命缩短。

因此，亟需开发一种污染小、进气方便、冷却效果好且能长期使用的燃料电池动力系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污染小、进气方便、冷却效果好且能长期使用的燃料电池动力系统及具有该系统的汽车动力系统。

为实现上述目的，本发明提供一种燃料电池动力系统，包含空气供给模块、供氢模块和燃料电堆模块，所述燃料电堆模块设置有进气侧与排气侧，所述进气侧与所述空气供给模块和所述供氢模块连通，所述排气侧设置有冷却元件，所述冷却元件可控制所述空气供给模块进入所述燃料电堆模块的空气流速，所述空气供给模块包含进气管道，所述进气管道与所述燃料电堆模块连通。

较佳地，所述空气供给模块包括滤器，所述进气管道一端与所述滤器连通，所述进气管道另一端与所述燃料电堆模块连通。空气中多含有一些烟雾、灰尘、有害气体等污染物，这些污染物进入燃料电池会影响燃料电池的工作过程，在进气管道前连接滤器，可将空气中的污染物去除，减少进入燃料电堆模块的有害物质，为燃料电池的正常工作提供保障。

较佳地，所述进气管道由柔性材料构成。由进气管道进入燃料电堆模块的空气压力较大，柔性材料构成的进气管道可对较大压力的空气起到缓冲作用，减少空气进入燃料电堆模块的噪音，降低燃料电池的噪声污染。

较佳地，所述柔性材料为橡胶。橡胶可采用天然橡胶或合成橡胶，合成橡胶选用丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶中的一种。柔性材料也可为聚酯弹性体(TPEE)，TPEE弹性优良、易加工、软硬度可调，用其设计的进气管道形状更为灵活。

较佳地，所述进气管道呈异形结构。进气管道呈异形结构，可在一定程度上减少空间占用。

较佳地，所述异形结构为起始段为圆形，最末段为喇叭状，中间段为圆形向喇叭状过渡的扁长管。

较佳地，所述供氢模块包括氢气瓶，所述氢气瓶与所述燃料电堆模块间连接有供氢管路，所述供氢管路上设置有控制阀。

较佳地，所述燃料电堆模块还包括燃料电堆和电堆控制元件，所述电堆控制元件控制所述燃料电堆的输出功率。