[发明专利]一种车载液氢气化供氢系统及其控制方法

权利要求书

1.一种车载液氢气化供氢系统，其特征在于，包括：

冷却液热交换系统(1)，连接在电堆(6)的冷却液进排液口；

供氢热交换系统(2)，连接在所述电堆(6)的氢气进气口，且所述供氢热交换系统(2)与所述冷却液热交换系统(1)相连通，以使所述冷却液热交换系统(1)的冷却液与所述供氢热交换系统(2)的氢发生热交换；以及，

加热器(3)，设置在用于连通所述供氢热交换系统(2)与所述冷却液热交换系统(1)的第一连通管路，用以对由所述冷却液热交换系统(1)流向所述供氢热交换系统(2)的冷却液进行加热，实现该冷却液与氢换热使氢升温以达到进入所述电堆(6)的氢设定温度；与氢换热后的该冷却液经第二连通管路回流至所述冷却液热交换系统(1)。

2.根据权利要求1所述的车载液氢气化供氢系统，其特征在于，由所述电堆(6)出的冷却液部分通过所述第一连通管路流经所述加热器(3)并在升温氢后经所述第二连通管路与由所述电堆(6)出的冷却液剩余部分流向所述冷却液热交换系统(1)换热后汇流再流向所述电堆(6)的冷却液进液口。

3.根据权利要求2所述的车载液氢气化供氢系统，其特征在于，所述供氢热交换系统(2)包括用以存储液氢的液氢瓶(21)、液氢气化器(22)和气体温度传感器(23)、电磁阀(24)和缓冲罐(25)，所述液氢气化器(22)的进氢口连接在所述液氢瓶(21)，所述液氢气化器(22)的出氢口依次连接所述气体温度传感器(23)、所述电磁阀(24)和所述缓冲罐(25)，且所述缓冲罐(25)远离所述电磁阀(24)的一端与所述电堆(6)的氢气进气口连接；

通过所述第一连通管路流经所述加热器(3)的冷却液于所述液氢气化器(22)升温氢后经所述第二连通管路回流至所述冷却液热交换系统(1)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的车载液氢气化供氢系统，其特征在于，所述冷却液热交换系统(1)包括小循环冷却系统(11)和大循环冷却系统(12)，所述小循环冷却系统(11)适于在燃料电池系统开机时实现所述电堆(6)的温度快速上升到工作温度区间，所述大循环冷却系统(12)适于在所述电堆(6)的温度达到工作温度区间后，对所述电堆(6)流出的高温冷却液进行冷却循环回到所述电堆(6)。

5.根据权利要求4所述的车载液氢气化供氢系统，其特征在于，所述小循环冷却系统(11)包括冷却水泵(111)、第一电加热器(112)、节温器(113)和三通阀(114)，所述冷却水泵(111)的入口连接在所述电堆(6)的冷却液排液口，使得出所述冷却水泵(111)的冷却液部分流向所述第一电加热器(112)或所述大循环冷却系统(12)，所述第一电加热器(112)的另一端连接在所述节温器(113)的F入口上，所述节温器(113)的E出口与所述三通阀(114)的A入口连接，所述三通阀(114)的B出口与所述电堆(6)的冷却液进液口连接；

出所述冷却水泵(111)的冷却液剩余部分通过所述第一连通管路流向所述加热器(3)，所述三通阀(114)的C入口与所述第二连通管路连接。

6.根据权利要求5所述的车载液氢气化供氢系统，其特征在于：

所述大循环冷却系统(12)包括散热器(121)和颗粒过滤器(122)，流向所述大循环冷却系统(12)的部分冷却液依次流经所述散热器(121)、所述颗粒过滤器(122)、所述节温器(113)的D入口；和/或，

所述大循环冷却系统(12)还包括膨胀水箱(123)和去离子器(124)，流向所述大循环冷却系统(12)的部分冷却液依次流经所述去离子器(124)、所述膨胀水箱(123)和所述冷却水泵(111)；所述膨胀水箱(123)与所述电堆(6)的排气口连接。

7.根据权利要求3或5-6任一项所述的车载液氢气化供氢系统，其特征在于：

还包括连接在所述缓冲罐(25)末端的氢气缓冲系统(7)，所述氢气缓冲系统(7)包括顺次连接的压力释放阀(71)和排放保护器(72)；和/或，

所述第二连通管路、所述电堆(6)的冷却液进液口、所述电堆(6)的冷却液排液口均设有温度传感器(4)，用以检测冷却液的温度。