氢燃料电池汽车动力系统的制作方法

1.本技术涉及氢燃料电池的领域，尤其是涉及一种氢燃料电池汽车动力系统。


背景技术：

2.随着人们环保意识的不断加强，新能源汽车得到前所未有的重视，氢燃料电池汽车是新能源汽车的一种，具有清洁、环保、能量效率高、运行平稳、噪音小等优点。
3.氢燃料电池动力系统包括储氢装置和燃料电池模组，储氢装置用于储存氢气，并为燃料电池模组提供氢气；燃料电池模组用于使氢气与氧气发生反应，并生成无任何污染的水。反应时会有部分未反应的氢气从燃料电池模组中排出。由于氢气为一种可燃气体，如果燃料电池模组中排出的氢气溶度过高就可能危害人的生命健康，也有可能引起爆炸。


技术实现要素：

4.为了尽量避免燃料电池模组中排出的氢气溶度过高，本技术提供一种氢燃料电池汽车动力系统。
5.本技术提供的一种氢燃料电池汽车动力系统，采用如下的技术方案：
6.一种氢燃料电池汽车动力系统，包括储氢装置和燃料电池模组；
7.所述储氢装置与燃料电池模组之间连通有进氢管；
8.所述燃料电池模组上连通有排氢管，排氢管上开设有排气孔，排气孔连通有储气件，储气件内储存有压缩空气，排氢管上内滑动连接有盖设在排气孔上的阻挡件，阻挡件与排氢管内壁之间留有出氢通道，阻挡件与排氢管之间设置有弹性复位件；
9.所述燃料电池模组上设置有供电回路，供电回路用于为汽车提供动力。
10.通过采用上述技术方案，储气装置通过进氢管为燃料电池模组提供氢气，使氢气在燃料电池模组内与氧气发生反应并进行发电，从而为汽车提供动力。反应时燃料电池模组内排出的氢气从排氢管排出，氢气流经阻挡件时会从出氢通道中流过。当排氢管内氢气浓度较高时，氢气的压力会变大，此时排氢管内的氢气会推动阻挡件在排氢管内朝着远离进气端的一侧滑动，使弹性复位件发生弹性变形，并使排气孔露出，此时排气孔与排氢管连通，储气件内的压缩空气会从排气孔流动至排氢管内与氢气混合后并从出氢通道排出，从而对排氢管内高浓度的氢气起到稀释作用，有效减小了排氢管中排出氢气的浓度，进而起到尽量避免燃料电池模组中排出的氢气溶度过高的作用。
11.可选的，所述储气件为内部中空的储气罐，排氢管固定穿设在储气罐内，排气孔在位于储气罐内部的排氢管上沿其轴向均匀开设有若干个。
12.通过采用上述技术方案，由于排气孔在位于储气罐内部的排氢管上沿其轴向均匀开设有若干个，且排氢管内氢气的压力随着排出的氢气浓度的增大而增大，因而使阻挡件在排氢管内的滑动长度也随着氢气浓度的增大而增大，进而使与排氢管连通的排气孔数量也随之增多，从而在氢气浓度较高时增大与氢气混合的压缩空气量，进一步避免燃料电池模组中排出的氢气溶度过高。
13.可选的，所述阻挡件包括阻挡片以及固定连接在阻挡片背离排氢管进气端一侧的连接筒，连接筒与储气罐内的排氢管同轴设置，且连接筒外壁与排氢管内壁抵接，连接筒上均匀开设有若干个与排气孔一一对应且配合使用的连接孔，连接孔位于对应的排气孔靠近排氢管进气端的一侧，出氢通道开设在阻挡片上，且与连接筒内部连通。
14.通过采用上述技术方案，当排氢管内的氢气推动阻挡片滑动时，阻挡片带动连接筒随之滑动，使连接孔逐渐靠近对应的排气孔，并与排气孔连通，从而使储气罐内的压缩空气能够依次流过排气孔和连接孔并进入连接筒内，提高了压缩空气与氢气混合的均匀程度。
15.可选的，所述阻挡片呈中心朝着靠近连接筒一侧倾斜的圆锥片，且与连接筒同轴设置，阻挡片侧壁与排氢管内壁抵接，出氢通道位于阻挡片中心处。
16.通过采用上述技术方案，将阻挡片设置为圆锥片，不仅增大了氢气与阻挡片的接触面积，确保氢气能够推动阻挡片在排氢管内滑动，而且能够对氢气的流动过程起到引导作用，使氢气能够沿着阻挡片表面的倾斜方向流动至出氢通道内。
17.可选的，所述排氢管的进气端上连接有气液分离件。
18.通过采用上述技术方案，在排氢管进气端设置气液分离件，能够使排氢管内的氢气与液体分离，从而除去不慎进入排氢管内的液体。
19.可选的，所述气液分离件包括排液管和排气管，排液管竖直设置，燃料电池模组与排液管顶端之间连通有出氢管，排液管底端连通有排液箱，排气管底端朝着靠近排液管的方向倾斜，且与排液管中部连通，排气管顶端与排氢管的进气端连通。
20.通过采用上述技术方案，燃料电池模组排出的氢气会进入出氢管内，并沿着出氢管流动至排液管中，此时出氢管内的液体会沿着排液管竖直向下流动至排液箱内，由于排气管靠近排液管的一端倾斜向下，液体不会进入排气管内，而氢气会从排气管排出并流动至排氢管内，从而除去排氢管中的液体。
21.可选的，还包括控制装置，控制装置包括控制器以及安装在排氢管进气端的氢气浓度检测仪和电磁阀，氢气浓度检测仪和电磁阀均与控制器连接，控制器用于根据氢气浓度检测仪的检测结果调节电磁阀的开度。
22.通过采用上述技术方案，氢气浓度检测仪能够检测到排氢管内氢气的浓度，当排氢管内的氢气浓度过高时，控制器会调节调节阀的开度，从而减小排氢管内排出氢气的流量，进而降低排氢管内排出的氢气浓度。
23.可选的，所述控制器、氢气浓度检测仪、电磁阀均与供电回路连接。
24.通过采用上述技术方案，将控制器、氢气浓度检测仪、电磁阀连接于供电回路，能够使燃料电池模组为控制器、氢气浓度检测仪、电磁阀提供自身运行所需的电能。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.通过设置阻挡件和储气件，在氢气浓度过高时能够在阻挡件的作用下储气件内的压缩空气与氢气混合后排出，进而起到尽量避免燃料电池模组中排出的氢气溶度过高的作用；
27.通过设置储气罐并开设若干个排气孔，能够在氢气浓度较高时增大与氢气混合的压缩空气量，进一步避免燃料电池模组中排出的氢气溶度过高；
28.通过设置连接筒，并在连接筒上开设连接孔，提高了压缩空气与氢气混合的均匀
程度；
29.通过设置气液分离件，能够除去不慎进入排氢管内的液体；
30.通过设置控制装置，能够根据氢气浓度检测仪的检测结果调节电磁阀的开度，进一步避免燃料电池模组中排出的氢气溶度过高。
附图说明
31.图1是本技术实施例1的结构示意图；
32.图2是本技术实施例1的局部剖视图；
33.图3是本技术实施例2的局部剖视图。
34.附图标记说明：1、储氢装置；11、进氢管；2、燃料电池模组；21、出氢管；22、气液分离件；221、排液管；222、排气管；223、排液箱；23、排氢管；231、排气孔；232、弹簧；233、滑槽；24、阻挡件；241、阻挡片；2411、出氢通道；2412、滑块；242、连接筒；2421、连接孔；25、储气罐；251、储气口；26、供电回路；3、控制装置；31、控制器；32、氢气浓度检测仪；33、电磁阀。
具体实施方式
35.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
36.本技术实施例公开一种氢燃料电池汽车动力系统。
37.实施例1：
38.参照图1，氢燃料电池汽车动力系统包括储氢装置1、燃料电池模组2和控制装置3，储氢装置1与燃料电池模组2之间连通有进氢管11，燃料电池模组2上连通有出氢管21，燃料电池模组2上设置有供电回路26，供电回路26用于为汽车提供动力，控制装置3连接于供电回路26。
39.参照图1，出氢管21远离燃料电池模组2的一端设置有气液分离件22。气液分离件22包括排液管221和排气管222，排液管221竖直设置，出氢管21远离燃料电池模组2的一端与排液管221的顶端连通，排液管221底端设置有排液箱223，排液管221与排液箱223内部连通；排气管222固定连接在排液管221一侧，排气管222底端朝着靠近排液管221的方向倾斜，且与排液管221中部连通，排气管222顶端连通有排氢管23。
40.燃料电池模组2排出的氢气流入出氢管21后，会进入排液管221中，进入排液管221内的液体会在排液管221内竖直向下流动至排液箱223内，而氢气会沿着排气管222倾斜向上流动至排氢管23内，并从排氢管23排出，从而除去不慎进入出氢管21内的液体。
41.参照图1和图2，排氢管23上设置有储气件，储气件为内部中空的储气罐25，储气罐25内储存有压缩空气，储气罐25上设置有储气口251，储气罐25截面为圆形，排氢管23穿设在储气罐25内，且排氢管23位于储气罐25内的部分与储气罐25同轴设置，排氢管23位于储气罐25内部分的外壁上均匀开设有若干个排气孔231，排气孔231贯穿排氢管23的壁厚，排氢管23内滑动连接有用于盖设在排气孔231上的阻挡件24。
42.参照图1和图2，阻挡件24包括阻挡片241和连接筒242，连接筒242呈圆筒状，且两端开口，连接筒242与位于储气罐25内的排氢管23同轴设置，连接筒242的外壁与位于储气罐25内的排氢管23内壁抵接，连接筒242的长度大于排氢管23上开设排气孔231部分的长度，且连接筒242挡在排气孔231上；阻挡片241位于连接筒242靠近出氢管21的一端，阻挡片
241呈中心朝着靠近连接筒242一侧倾斜的圆锥片，且与连接筒242同轴设置，阻挡片241侧壁与排氢管23内壁抵接，阻挡片241中心处开设有贯穿阻挡片241厚度的出氢通道2411，阻挡片241与排氢管23之间设置有弹性复位件。
43.参照图2，位于储气罐25内的排氢管23内壁上沿其周向均匀开设有两个滑槽233，滑槽233的长度方向与连接筒242的轴线方向相同，滑槽233内滑动连接有滑块2412，滑动与阻挡片241固定连接。弹性复位件为弹簧232，弹簧232位于排氢管23内阻挡片241远离连接筒242的一侧，且弹簧232绕阻挡片241周向设置有两个，弹簧232的长度方向与阻挡片241的轴线方向相同，弹簧232一端与阻挡片241固定连接，另一端与排氢管23内壁固定连接。
44.当排氢管23内的氢气浓度较高时，使得排氢管23内氢气压力升高，此时氢气流动至阻挡片241表面后，会推动阻挡片241和连接筒242同时在排氢管23内朝着远离进气端的一侧滑动，并带动滑块2412在滑槽233内滑动，使弹簧232受到拉伸作用，随着氢气浓度的升高，阻挡片241和连接筒242滑动的距离也会变长，使得更多的排气孔231位于阻挡件24远离连接筒242的一侧，进而使排气孔231与排氢管23连通，此时储气罐25内的压缩空气会从排气孔231进入排氢管23内，并与排氢管23内的氢气混合，然后通过出氢通道2411流动至连接筒242内，再从排氢管23的出气端排出，从而尽量避免了燃料电池模组2中排出的氢气溶度过高。
45.参照图1，控制装置3包括控制器31、氢气浓度检测仪32和电磁阀33，氢气浓度检测仪32和电磁阀33均安装在排氢管23靠近气液分离件22的一端上，氢气浓度检测仪32、电磁阀33均与控制器31连接，且控制器31用于根据氢气浓度检测仪32的检测结果调节电磁阀33的开度，控制器31、氢气浓度检测仪32、电磁阀33均与供电回路26连接。
46.当氢气从排氢管23内流过时，氢气浓度检测仪32能够对排氢管23内的氢气浓度进行检测，当排氢管23内的氢气浓度过高时，控制器31接收到氢气浓度监测仪的检测结果后会反馈至电磁阀33，进而减小电磁阀33的开度，从而减小排氢管23内的氢气的流量，进一步避免燃料电池模组2中排出的氢气溶度过高。
47.本技术实施例1的实施原理为：燃料电池模组2排出的氢气流入出氢管21后，先经过气液分离件22，除去不慎进入出氢管21内的液体，然后使氢气流动至排氢管23内；氢气浓度检测仪32能够对排氢管23内的氢气浓度进行检测，当排氢管23内的氢气浓度过高时，控制器31会减小电磁阀33的开度；同时当排氢管23内的氢气浓度较高时，氢气会推动阻挡片241和连接筒242同时在排氢管23内朝着远离进气端的一侧滑动，使储气罐25内的压缩空气从排气孔231进入排氢管23内，并与排氢管23内的氢气混合后排出，从而尽量避免了燃料电池模组2中排出的氢气溶度过高。
48.实施例2：
49.参照图3，本实施例与实施例1的不同之处在于，连接筒242上均匀开设有若干个连接孔2421，连接孔2421贯穿连接筒242的壁厚，连接孔2421与排气孔231一一对应设置且配合使用，连接孔2421位于对应的排气孔231靠近排氢管23进气端的一侧，滑槽233的长度等于连接孔2421与对应的排气孔231之间的距离，滑块2412位于滑槽233内靠近排氢管23进气端的一端。
50.当排氢管23内的氢气浓度过高时，氢气推动阻挡片241和连接筒242同时朝着背离排氢管23进气端的一侧滑动，进而使滑块2412滑动至滑槽233的另一端，此时连接孔2421与
对应的排气孔231正对且相互连通，储气罐25内的压缩空气先后经过若干个排气孔231和连接孔2421进入连接筒242内，并与经过出氢通道2411的氢气混合均匀后排出，有效提高了压缩空气与氢气混合过程的均匀性。
51.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。