[实用新型]一种燃料电池氢喷引射器

说明书

本发明提供一种燃料电池氢喷引射器，所述氢喷引射器包括第一氢喷、第二氢喷及引射器，所述第一氢喷的腔体出口处设置有所述引射器，引射器的喷射出口与电堆氢气入堆管路连通，所述第二氢喷的腔体出口与电堆氢气入堆管路直接连通，在氢喷引射器的控制过程中，包括：获取电堆电流与预设的阈值进行比较：当实际电流大于预设的阈值时，所述第一氢喷以所述引射器入口压力为控制目标，所述第二氢喷以电堆入口压力为控制目标；当实际电流小于等于预设的阈值时，第二氢喷保持关闭，第一氢喷以电堆入口压力为控制目标。本发明将多个氢喷和引射器组合并进行了集成设计，根据实际需要设置氢喷的数量，使得氢气供应系统更灵活，适用性更好。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种燃料电池氢喷引射器。

背景技术

传统的动力系统，会释放出COx，NOx，SOx等有害气体及PM颗粒等污染物，热效率低，且污染环境。氢燃料电池，是使用氢元素，进行电解水的逆反应，把氢和氧分别供给给阳极和阴极，氢在催化剂作用下，放出电子，氢离子通过质子交换膜流向阴极，而电子通过外循环到达阴极，从而产生电流，氢离子在阴极和氧、电子结合而产生水。氢燃料电池产生电的过程，是电化学反应，直接将化学能转换为电能，整个过程的最终产物是水。氢燃料电池是无污染、无噪声、高效率的新能源，具有极大的发展潜力。

随着世界各国石油，煤炭等自然资源的匮乏，风能、核能、太阳能和燃料电池等清洁能源越来越受到各国政府的重视。我国是煤炭储量和消费的大国，同时我国又是石油、燃气的“弱国”，每年需要大量的油气进口支持，新能源产业的发展是顺应能源结构改革的必然结果。

燃料电池通过质子交换膜分隔开的2个电极中间的燃料(纯净氢气、甲烷等)的化学反应直接产生电能。相比汽油机和柴油机，燃料电池不仅有极高的能量利用效率，而且排放物只有水，对环境没有任何污染。

在此背景之下开发出了使用清洁能源氢气作为燃料的燃料电池汽车，具有节能、环保、续驶里程长等优点，但也面领着瞬时动力不足，系统功率调节较慢的问题。目前国内的燃料电池汽车的供氢控制系统多使用高压瓶阀和比例阀相互配合的架构，该系统具有成本低，控制简便的优点，但由于其只具有开启关闭2种状态，无法精确调节供氢量，系统反应迟滞，在使用过程中具有反应迟缓，灵敏性差的缺点。

现有技术中另一种供氢装置为，采用氢气喷射器和循环泵联用的方式，氢气喷射器用来快速响应流量的供给，循环泵用来回流电堆出口的氢气，同时为氢气增湿，提高氢气利用率。

上述两种方案存在以下问题：

（1）燃料电池辅助系统功耗较大；

（2） 零部件较多，循环泵需单独控制，增加零部件，增加故障源；

（3）现有结构集成度不高

（4）燃料电池输出电流密度高时，氢气往往供给不足。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种燃料电池氢喷引射器。通过将多个氢喷和引射器组合并进行了集成设计，从而省略了氢气循环泵，减少零部件及配合的管路等，减少部件出现故障的可能性；同时用若干电控阀控制进入引射器和进入每个氢喷的氢气流量，按需分配相应的流量，以适应不同的功能需求；氢气供给装置的体积小、功能齐全、减少燃料电池的功耗。

本发明提供一种燃料电池氢喷引射器，包括至少两个氢喷（例如第一氢喷、第二氢喷）和一个引射器，所述第一氢喷、第二氢喷分别独立的与氢气供给管路相连，所述氢气供给管路用于将氢源中的高压氢气输送至氢喷；所述第一氢喷的腔体出口处设置有所述引射器，引射器的喷射出口与电堆氢气入堆管路连通，所述高压氢气在所述氢气供给管路经第一氢喷喷射至第一氢喷腔体中，所述第一氢喷腔体中的氢气经所述引射器喷射至电堆氢气入堆管路中，所述第二氢喷的腔体出口与电堆氢气入堆管路直接连通，从而所述高压氢气通过第二氢喷能够直接进入电堆氢气入堆管路。