1.本发明涉及燃料电池技术领域,尤其涉及一种燃料电池供氢模组与一种燃料电池系统。
背景技术:
2.燃料电池系统中通常使用氢气喷射器为电堆提供氢气介质,以维持系统运行时所需氢气压力和氢气流量。燃料电池系统阳极端循环一般采用氢气循环泵、引射器,或采用循环泵与引射器组合的方案,实现对电堆出口介质的回流,保证电堆入口的氢气计量比和入堆湿度,提高系统效率。
3.燃料电池系统的电堆出口介质温度及湿度都比较高,在使用引射器进行回流的方案中,氢气喷射器供应的室温氢气与回流的介质在引射器内腔中混合,由于回流的介质遇冷,会使高温高湿的水蒸气冷凝为液态水,大量液态水随混合气进入电堆会造成电堆“水淹”,影响电堆性能。
4.在氢气循环泵和引射器组合并联的方案中,低功率时引射器回流性能比较弱,氢气循环泵的升压使引射器出口压力高于回流入口,而此时引射器的回流功能受到反向“障碍”,甚至会出现倒流情况,这种倒流在引射器内腔与氢气循环泵之间行成了一个“小循环”气流,消耗氢气循环泵一部分功率,并且导致电堆入口的氢气计量比和入堆湿度失控,影响燃料电池系统整体性能。
5.公开号为cn112397746a的专利公开了一种燃料电池发动机的阳极引射回流装置,在引射器回流口增加了分水器,减少回流介质中的液态水。
6.公告号为cn212517263u的专利公开了一种燃料电池氢气引射器及其氢气循环系统,燃料电池氢气引射器包括喷嘴、引射器主体与调控主体,电堆排出的混合气体与冷媒在调控主体中实现换热,将水蒸气冷凝成液态水排出,提高混合气中的氢气占比。
7.现有技术的不足是,虽然以上专利技术减少了回流介质中进入引射器之前的水蒸气成分,但是仍然解决不了水蒸气在引射器内腔中冷凝成液态水的问题,引射器内腔中仍会存在高温高湿回流介质遇冷产生液态水。同时,现有技术无法从引射器上解决氢气循环的倒流情况。
8.因此,如何解决回流介质冷凝成液态水的问题,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现要素:
9.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种燃料电池供氢模组与一种燃料电池系统,其供氢模组能够避免电堆出口流出的回流介质冷凝成液态水,减少电堆内部液态水,延长电堆使用寿命,提高燃料电池系统运行效率及可靠性。
10.为了实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
11.一种燃料电池供氢模组,包括引射器和氢气换热器,所述引射器包括主流氢气入
口和引射器回流入口,所述氢气换热器设置在所述主流氢气入口的外侧,所述氢气换热器包括换热器壳体以及位于所述换热器壳体的内部的换热芯体,所述换热芯体包括相互独立的氢气流道和冷却液流道,所述换热器壳体设有分别与所述氢气流道的两端连通的氢气换热入口和氢气换热出口,所述换热器壳体还设有分别与所述冷却液流道的两端连通的冷却液入口和冷却液出口,所述氢气换热出口与所述主流氢气入口连通。
12.优选地,所述换热芯体的外周与所述换热器壳体的内壁之间设有用于隔离氢气和冷却液的密封连接部。
13.优选地,所述密封连接部为固连于所述换热芯体的外周的凸起结构,所述凸起结构与所述换热器壳体的内壁之间密封接触。
14.优选地,所述氢气流道和所述冷却液流道交错布置。
15.优选地,所述引射器包括中空的引射器主体,所述引射器主体的外周设有加热装置。
16.优选地,所述加热装置包括缠绕于所述引射器主体外周的并且用于供加热介质流动的缠绕管。
17.优选地,所述加热装置的外周设有保温包覆层。
18.优选地,所述引射器回流入口的内侧设有单向阀,所述单向阀用于单向导通流入所述引射器内部的回流介质。
19.优选地,所述单向阀包括单向阀底座、单向阀芯轴以及阀板,所述单向阀底座设有供回流介质通过的阀孔,所述单向阀底座的外周与所述引射器回流入口密封配合,所述阀板通过所述单向阀芯轴滑动连接于所述单向阀底座并且能够打开和密封所述阀孔。
20.优选地,本发明提供的燃料电池供氢模组还包括氢气喷射器,所述氢气喷射器包括喷射器主体以及与所述喷射器主体连通的氢气喷嘴,所述喷射器主体设有氢气喷射器入口,所述氢气喷嘴的末端设有氢气喷射器出口,所述引射器包括筒状的引射器主体,所述引射器主体的第一端开口为喷射器安装口,所述引射器主体的第二端开口为引射器出口,所述主流氢气入口和所述引射器回流入口开设于所述引射器主体的筒壁且所述主流氢气入口比所述引射器回流入口更靠近所述喷射器安装口,所述氢气喷射器伸入于所述喷射器安装口且所述氢气喷射器入口与所述主流氢气入口相通,所述氢气喷嘴与所述引射器回流入口相邻布置,所述主流氢气入口与所述喷射器安装口之间的筒内壁与所述喷射器主体密封配合,所述主流氢气入口与所述引射器回流入口之间的筒内壁与所述喷射器主体密封配合。
21.优选地,在沿所述引射器主体的轴向方向上,所述主流氢气入口两侧的筒内壁与所述喷射器主体之间通过密封圈密封配合。
22.优选地,在沿所述引射器主体的轴向方向上,所述引射器主体包括由所述引射器回流入口至所述引射器出口依次分布的混合室、扩压室和稳压室,所述氢气喷射器出口伸入到所述混合室内。
23.本发明提供的燃料电池供氢模组,包括引射器和氢气换热器,引射器包括主流氢气入口和引射器回流入口,氢气换热器设置在主流氢气入口的外侧,氢气换热器包括换热器壳体以及位于换热器壳体的内部的换热芯体,换热芯体包括相互独立的氢气流道和冷却液流道,换热器壳体设有分别与氢气流道的两端连通的氢气换热入口和氢气换热出口,换
热器壳体还设有分别与冷却液流道的两端连通的冷却液入口和冷却液出口,氢气换热出口与主流氢气入口连通。
24.本发明的工作原理如下:
25.在燃料电池系统工作过程中,氢气在进入引射器之前,首先由氢气换热入口进入氢气换热器的氢气流道,再由氢气换热出口和主流氢气入口进入引射器内部,最后与通过引射器回流入口回流的气体在引射器内进行混合以及升压。与此同时,燃料电池系统流出的热态的冷却液由冷却液入口进入氢气换热器的冷却液流道,再经冷却液出口流出。冷态的氢气与热态的冷却液均流经换热芯体并发生热交换,从而可以使冷态的氢气加热升温,进而使进入引射器的氢气温度升高,避免引射器内部水蒸气成分冷凝。
26.由以上技术方案可见,本发明能够采用热态的冷却液对即将喷射进入引射器内的氢气提前加热,从而能够避免回流的高温高湿介质中的水蒸气冷凝,进而减少通入电堆内部的液态水,延长电堆使用寿命,并且还提高了系统运行效率以及可靠性。
27.本发明还提供了一种燃料电池系统,包括上述任一项所述的燃料电池供氢模组。该燃料电池系统产生的有益效果的推导过程与上述燃料电池供氢模组带来的有益效果的推导过程大体类似,故本文不再赘述。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明具体实施例中的供氢模组的内部结构示意图;
30.图2为本发明具体实施例中的氢气换热器的内部结构示意图;
31.图3为本发明具体实施例中的引射器的内部结构示意图;
32.图4为本发明具体实施例中的单向阀的结构示意图;
33.图5为本发明具体实施例中的氢气喷射器的结构示意图。
34.图1至图5中的各项附图标记的含义如下:
35.1-引射器、2-单向阀、3-氢气喷射器、4-氢气换热器、5-加热装置、6-保温包覆层、10-引射器主体、11-主流氢气入口、12-第一安装接口、13-第二安装接口、14-引射器回流入口、15-混合室、16-扩压室、17-稳压室、18-引射器出口、19-喷射器安装口、21-单向阀底座、22-单向阀芯轴、23-阀板、24-阀孔、31-喷射器主体、32-第一密封圈、33-第二密封圈、34-氢气喷射器入口、35-氢气喷嘴、36-氢气喷射器出口、37-安装连接孔、41-换热器壳体、42-换热芯体、43-氢气换热入口、44-冷却液入口、45-氢气换热出口、46-冷却液出口。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
37.请参照图1至图5,图1为本发明具体实施例中的供氢模组的内部结构示意图;图2为本发明具体实施例中的氢气换热器的内部结构示意图;图3为本发明具体实施例中的引射器的内部结构示意图;图4为本发明具体实施例中的单向阀的结构示意图;图5为本发明具体实施例中的氢气喷射器的结构示意图。
38.本发明提供了一种燃料电池供氢模组,包括引射器1和氢气换热器4,引射器1包括主流氢气入口11和引射器回流入口14,氢气换热器4设置在主流氢气入口11的外侧,氢气换热器4包括换热器壳体41以及位于换热器壳体41的内部的换热芯体42,换热芯体42包括相互独立的氢气流道和冷却液流道,换热器壳体41设有分别与氢气流道的两端连通的氢气换热入口43和氢气换热出口45,换热器壳体41还设有分别与冷却液流道的两端连通的冷却液入口44和冷却液出口46,氢气换热出口45与主流氢气入口11连通。
39.本发明的工作原理如下:
40.在燃料电池系统工作过程中,氢气在进入引射器1之前,首先由氢气换热入口43进入氢气换热器4的换热芯体42的氢气流道,再由氢气换热出口45和主流氢气入口11进入引射器1内部,最后与通过引射器回流入口14回流的介质在引射器1内进行混合以及升压。与此同时,燃料电池系统流出的热态的冷却液由冷却液入口44进入换热芯体42的冷却液流道,再经冷却液出口46流出。冷态的氢气与热态的冷却液均流经换热芯体42并发生热交换,从而可以利用热态的冷却液对冷态的氢气加热升温,进而使进入引射器1的氢气温度升高,避免引射器1内部水蒸气成分冷凝。其中,热态的冷却液的温度高于冷态的氢气的温度。本文中所述的热态和冷态是相对而言的,并不限定其具体温度数值。
41.由以上技术方案可见,本发明能够采用热态的冷却液对即将喷射进入引射器1内的氢气提前加热,从而能够避免回流的高温高湿介质中的水蒸气冷凝,进而减少通入电堆内部的液态水,延长电堆使用寿命,并且还提高了系统运行效率以及可靠性。
42.优选地,换热芯体42的外周与换热器壳体41的内壁之间设有用于隔离氢气和冷却液的密封连接部。如此布置,可以实现氢气与冷却液的相互隔离,避免冷却液进入换热芯体42的氢气流道内,即,冷却液与氢气在流经换热芯体42时只能发生热量交换。
43.需要说明的是,上述密封连接部可以有多种结构形式,例如将换热芯体42外表面与换热器壳体41的内壁接触处设计成密封接触面,或者在换热芯体42与换热器壳体41之间设置密封圈,等等。优选地,本方案中的密封连接部为固连于换热芯体42的外周的凸起结构,凸起结构与换热器壳体41的内壁之间密封接触,如图2所示。
44.优选地,换热芯体42内部的氢气流道和冷却液流道交错布置。如此设置,可以使氢气与冷却液的换热效率进一步提高。
45.为了进一步提高引射器1内的气体温度,优选地,如图1所示,引射器1包括中空的引射器主体10,引射器主体10的外周设有加热装置5。通过加热装置5对引射器主体10加热,进一步提高引射器主体10的腔体内部的气体温度,从而避免混合后的介质产生冷凝水。
46.需要说明的是,上述加热装置5可以采用电加热丝、ptc加热元件或加热管等,优选地,如图1所示,本方案中的加热装置5包括缠绕于引射器主体10外周的并且用于供加热介质流动的缠绕管。其中,加热介质可以选用与氢气换热器4相同的加热介质,即,燃料电池系统流出的热态的冷却液,如此设置可以省去使用其他加热元件,提高燃料电池系统废热利用率,降低能耗。
47.进一步优选地,上述加热装置5的外周设有保温包覆层6,如图1所示。保温包覆层6可以采用导热性能差的胶带、泡沫、注塑层等,实现对引射器1的保温,降低热量损失。
48.优选地,如图1所示,引射器回流入口14的内侧设有单向阀2,单向阀2用于单向导通流入引射器1内部的回流介质,回流介质通过引射器回流入口14进入引射器1时可以推动单向阀2打开,相反,单向阀2关闭则阻止了引射器2内部的介质通过引射器回流入口14反流,即,单向阀2打开时只能允许回流介质通过引射器回流入口14进入引射器1内,而引射器1内部的介质不能通过单向阀2流出,解决了引射器倒流问题。
49.需要说明的是,上述单向阀2可以采用多种结构形式的单向阀组件,例如升降式单向阀、旋启式单向阀或蝶式单向阀等,优选地,如图4所示,本方案中的单向阀2包括单向阀底座21、单向阀芯轴22以及阀板23,单向阀底座21设有供回流介质通过的阀孔24,单向阀底座21的外周与引射器回流入口14密封配合,阀板23通过单向阀芯轴22滑动连接于单向阀底座21并且能够打开和密封阀孔24。具体的,阀孔24优选与引射器回流入口14同轴布置,单向阀芯轴22优选与阀孔24同轴布置,这样可以使阀板23滑动过程更加平稳,避免阀板23与单向阀芯轴22之间发生偏磨,单向阀芯轴22具体可以通过多个筋板固连于单向阀底座21,多个筋板沿周向均匀分布于阀孔24内,阀板23中心设有通孔结构并且与单向阀芯轴22形成间隙配合,从而实现阀板23沿单向阀芯轴22滑动。阀板23设置于单向阀底座21朝向引射器1内部的一端。当阀板23与单向阀底座21接触时阀孔24关闭,反之,当阀板23在气流推动下离开单向阀底座21时即可打开单向阀2,因此,当回流介质回流进入引射器1时可以推动阀板23滑动开启流道,相反,阀板23落回单向阀底座21后关闭流道,阻止了介质通过引射器回流入口14的反向流动。
50.优选地,本发明提供的燃料电池供氢模组还包括氢气喷射器3,氢气喷射器3包括喷射器主体31以及与喷射器主体31连通的氢气喷嘴35,喷射器主体31设有氢气喷射器入口34,氢气喷嘴35的末端设有氢气喷射器出口36。引射器1包括筒状的引射器主体10,引射器主体10的第一端开口为喷射器安装口19,引射器主体10的第二端开口为引射器出口18,主流氢气入口11和引射器回流入口14均开设于引射器主体10的筒壁且主流氢气入口11比引射器回流入口14更靠近喷射器安装口19。氢气喷射器3为插装式结构,与引射器1装配。氢气喷射器3伸入于喷射器安装口19且氢气喷射器入口34与主流氢气入口11相通,氢气喷嘴35与引射器回流入口14相邻布置,主流氢气入口11与喷射器安装口19之间的引射器主体10的筒内壁与喷射器主体31密封配合,主流氢气入口11与引射器回流入口14之间的引射器主体10的筒内壁与喷射器主体31密封配合。具体的,在由喷射器安装口19至引射器出口18的轴向延伸方向上,喷射器安装口19与主流氢气入口11之间的筒内壁形成第一安装接口12,主流氢气入口11与引射器回流入口14之间的筒内壁形成第二安装接口13,当氢气喷射器3由喷射器安装口19插装到引射器1时,喷射器主体31的外周分别与第一安装接口12和第二安装接口13密封配合,从而保证氢气喷射器入口34处的氢气与外界环境以及引射器1的其他腔体之间的隔离密封性。另外,氢气喷射器3还设有用于与喷射器安装口19的外端面安装连接的安装板,安装板上设有安装连接孔37,如图5所示,氢气喷射器3与引射器1的外端面之间可通过螺栓等连接件实现可拆卸连接。
51.需要说明的是,喷射器主体31与引射器主体10的筒内壁可以通过紧密配合实现密封配合,也可以通过密封圈等结构实现密封接触,等等。优选地,本方案在沿引射器主体10
的轴向方向上,主流氢气入口11两侧的筒内壁与喷射器主体31之间通过密封圈密封配合。请参照图1、图3和图5,喷射器主体31在氢气喷射器入口34的两侧分别设置有第一密封圈32和第二密封圈33。氢气喷射器3与引射器1装配时,喷射器主体31与引射器主体10的第一安装接口12之间通过第一密封圈32形成密封连接结构,保证了氢气喷射器入口34处的氢气与外界的隔离密封性,防止氢气泄漏到外部环境中。同时,喷射器主体31与引射器主体10的第二安装接口13之间通过第二密封圈33形成密封连接结构,保证了氢气喷射器入口34处的氢气与引射器1的下游内腔(即引射器主体10对应于引射器回流入口14的部分内腔)之间的隔离密封性,防止氢气内漏到下游腔体中。
52.优选地,在沿引射器主体10的轴向方向上,引射器主体10包括由引射器回流入口14至引射器出口18依次分布的混合室15、扩压室16和稳压室17,氢气喷射器出口36伸入到混合室15内。氢气喷射器入口34与主流氢气入口11位置对应并相通,氢气喷射器3集成有氢气喷嘴35,可以取代传统引射器入口喷嘴。本方案将氢气喷嘴35末端的氢气喷射器出口36伸入到混合室15内,保证氢气喷射器出口36处的高速氢气可以直接喷射到引射器1的混合室中,也可以在氢气喷嘴35外侧及引射器回流入口14处形成负压区域实现引射器1的回流。
53.具体的,引射器1的内部腔体根据拉法尔喷管的原理设置了混合室15、扩压室16和稳压室17,引射器主体10因此可以设计成截面积变化的筒状结构,其中,混合室15用于氢气与回流介质的混合,扩压室16设计成截面沿气流方向逐渐变大的结构,其作用是用于实现混合气的扩压,稳压室17用于稳定压力。由于氢气换热器4的氢气换热出口45与引射器1的主流氢气入口11相连通,因此,为了进一步提高氢气换热出口45与主流氢气入口11之间的连通密封性,本方案将引射器主体10与氢气换热器4设计成一体式结构,并且使氢气换热出口45与主流氢气入口11位置对应且相通,如此设置,由热态的冷却液加热后的热态的氢气就可以直接通入氢气喷射器3,进而喷入引射器1,与通过引射器回流入口14回流的介质在混合室15中进行混合后进入扩压室16实现回流的升压。避免引射器1内部水蒸气成分冷凝,减少进入电堆内部的液态水,延长电堆使用寿命。
54.另外,由于引射器主体10设计为筒状结构,且氢气换热器4连接于主流氢气入口11外侧,单向阀2设置于引射器回流入口14内,因此,上述加热装置5设置于混合室15、扩压室16和稳压室17的筒壁外周,加热装置5采用内部有流动的热态冷却液的缠绕管,缠绕管外侧注塑有导热性能差的保温包覆层6,实现对引射器1的保温,降低能量损失。
55.本发明还提供了一种燃料电池系统,包括上述任一项所述的燃料电池供氢模组。该燃料电池系统产生的有益效果的推导过程与上述燃料电池供氢模组带来的有益效果的推导过程大体类似,故本文不再赘述。
56.本发明具有以下有益效果:
57.1)本发明在引射器1的入口设置了氢气换热器4,采用热态的冷却液对即将喷射到引射器1内腔的氢气提前加热,避免回流的高温高湿介质冷凝成液态水,从而减少进入电堆内部的液态水,延长电堆使用寿命,本发明充分利用燃料电池系统的余热,对阳极循环系统进行高效水热管理,提高了系统运行效率及可靠性;
58.2)本发明还在引射器1的外周设置有加热装置5,并设计有保温包覆层6,采用热态的冷却液对引射器1的内腔进行加热及保温,进一步减少了引射器1内腔中的水蒸气冷凝;
59.3)本发明在引射器回流入口14设置了单向阀2,避免介质倒流,降低了系统内部功
率消耗,实现了电堆入口氢气计量比和湿度的精确控制,提升燃料电池系统性能;
60.4)本发明集成了氢气喷射、氢气加热、供氢保温、引射回流、倒流截止的功能,提高了集成度,降低了引射器1结构的复杂程度,并且提升了氢气喷射器3与引射器1的装配可靠性,本发明大大缩减了燃料电池系统的体积和重量,提高了燃料电池系统布置灵活性。
61.最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
62.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
63.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:
1.一种燃料电池供氢模组,其特征在于,包括引射器和氢气换热器,所述引射器包括主流氢气入口和引射器回流入口,所述氢气换热器设置在所述主流氢气入口的外侧,所述氢气换热器包括换热器壳体以及位于所述换热器壳体的内部的换热芯体,所述换热芯体包括相互独立的氢气流道和冷却液流道,所述换热器壳体设有分别与所述氢气流道的两端连通的氢气换热入口和氢气换热出口,所述换热器壳体还设有分别与所述冷却液流道的两端连通的冷却液入口和冷却液出口,所述氢气换热出口与所述主流氢气入口连通。2.根据权利要求1所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,所述换热芯体的外周与所述换热器壳体的内壁之间设有用于隔离氢气和冷却液的密封连接部。3.根据权利要求2所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,所述密封连接部为固连于所述换热芯体的外周的凸起结构,所述凸起结构与所述换热器壳体的内壁之间密封接触。4.根据权利要求1所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,所述氢气流道和所述冷却液流道交错布置。5.根据权利要求1所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,所述引射器包括中空的引射器主体,所述引射器主体的外周设有加热装置。6.根据权利要求5所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,所述加热装置包括缠绕于所述引射器主体外周的并且用于供加热介质流动的缠绕管。7.根据权利要求6所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,所述加热装置的外周设有保温包覆层。8.根据权利要求1所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,所述引射器回流入口的内侧设有单向阀,所述单向阀用于单向导通流入所述引射器内部的回流介质。9.根据权利要求8所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,所述单向阀包括单向阀底座、单向阀芯轴以及阀板,所述单向阀底座设有供回流介质通过的阀孔,所述单向阀底座的外周与所述引射器回流入口密封配合,所述阀板通过所述单向阀芯轴滑动连接于所述单向阀底座并且能够打开和密封所述阀孔。10.根据权利要求1所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,还包括氢气喷射器,所述氢气喷射器包括喷射器主体以及与所述喷射器主体连通的氢气喷嘴,所述喷射器主体设有氢气喷射器入口,所述氢气喷嘴的末端设有氢气喷射器出口,所述引射器包括筒状的引射器主体,所述引射器主体的第一端开口为喷射器安装口,所述引射器主体的第二端开口为引射器出口,所述主流氢气入口和所述引射器回流入口开设于所述引射器主体的筒壁且所述主流氢气入口比所述引射器回流入口更靠近所述喷射器安装口,所述氢气喷射器伸入于所述喷射器安装口且所述氢气喷射器入口与所述主流氢气入口相通,所述氢气喷嘴与所述引射器回流入口相邻布置,所述主流氢气入口与所述喷射器安装口之间的筒内壁与所述喷射器主体密封配合,所述主流氢气入口与所述引射器回流入口之间的筒内壁与所述喷射器主体密封配合。11.根据权利要求10所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,在沿所述引射器主体的轴向方向上,所述主流氢气入口两侧的筒内壁与所述喷射器主体之间通过密封圈密封配合。12.根据权利要求10所述的燃料电池供氢模组,其特征在于,在沿所述引射器主体的轴向方向上,所述引射器主体包括由所述引射器回流入口至所述引射器出口依次分布的混合室、扩压室和稳压室,所述氢气喷射器出口伸入到所述混合室内。
13.一种燃料电池系统,其特征在于,包括如权利要求1至12中任一项所述的燃料电池供氢模组。
技术总结
本发明公开了一种燃料电池供氢模组与一种燃料电池系统,其中,燃料电池供氢模组包括引射器和氢气换热器,引射器包括主流氢气入口和引射器回流入口,氢气换热器设置在主流氢气入口的外侧,氢气换热器包括换热器壳体以及位于换热器壳体的内部的换热芯体,换热芯体包括相互独立的氢气流道和冷却液流道,换热器壳体设有分别与氢气流道的两端连通的氢气换热入口和氢气换热出口,换热器壳体还设有分别与冷却液流道的两端连通的冷却液入口和冷却液出口,氢气换热出口与主流氢气入口连通。本发明能够采用热态的冷却液对即将喷射进入引射器内的氢气提前加热,从而能够避免回流的高温高湿介质中的水蒸气冷凝,进而减少通入电堆内部的液态水,延长电堆寿命。延长电堆寿命。延长电堆寿命。
技术研发人员:齐同仑 侯中军 黄争 王鸿鹄 王克勇 蔡俊 聂玉洁
受保护的技术使用者:上海捷氢科技股份有限公司
技术研发日:2021.12.01
技术公布日:2022/3/8