燃料电池系统的制作方法

文档序号:11810488阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种燃料电池系统,包括:

空气供应单元,用于将包含氧的空气作为氧化气体供应至燃料电池堆;

加湿器,用于加湿由所述空气供应单元供应的所述空气;

空气供应管线,连接在所述燃料电池堆的阴极进口和所述加湿器之间,并且供应加湿后的空气至所述燃料电池堆;

阴极侧排气管线,连接在所述燃料电池堆的阴极出口和所述加湿器之间,并且供应从所述燃料电池堆的阴极排放的阴极废气至所述加湿器,在所述加湿器中用于加湿;以及

统一阀模块,连接至所述空气供应管线和所述阴极侧排气管线,所述统一阀模块包括:旁路管线,连接在所述空气供应管线和所述阴极侧排气管线之间;以及对外排放口,排放所述阴极废气至外部,并且所述统一阀模块控制所述加湿器和所述燃料电池堆之间与所述旁路管线和所述对外排放口之间的气流。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统,其中,所述统一阀模块进一步包括:

第一阀门,安装在所述空气供应管线处;以及

第二阀门,安装在所述阴极侧排气管线处,

其中,所述旁路管线连接所述第一阀门和所述第二阀门,并且所述对外排放口连接至所述第二阀门,

其中,所述第一阀门选择性地打开和关闭所述空气供应管线的连接至所述加湿器的出口的第一供应管线、所述空气供应管线的连 接至所述燃料电池堆的所述阴极进口的第二供应管线以及所述旁路管线,并且

其中,所述第二阀门选择性地打开和关闭所述阴极侧排气管线的连接至所述燃料电池堆的阴极出口的第一排气管线、和所述阴极侧排气管线的连接至所述加湿器的进口的第二排气管线、所述旁路管线和所述对外排放口。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中,所述第一阀门和所述第二阀门中的每个阀门是电磁阀门,根据来自控制器的控制信号独立控制所述电磁阀门的打开或关闭操作。

4.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中,所述第一阀门和所述第二阀门中的每个阀门包括:

阀壳,所述第一供应管线和所述第二供应管线以及所述第一排气管线和所述第二排气管线连接至所述阀壳;

阀体,安装在所述阀壳中并且根据所述阀体的旋转操作来选择性地打开和关闭与所述阀壳连接的所述第一供应管线和所述第二供应管线以及所述第一排气管线和所述第二排气管线;以及

阀门致动器,根据来自控制器的控制信号使所述阀体旋转,以选择性地打开和关闭所述第一供应管线和所述第二供应管线以及所述第一排气管线和所述第二排气管线。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统,其中,所述第一阀门和所述第二阀门具有一体阀门结构,在所述一体阀门结构中,所述第一阀门和所述第二阀门的所述阀壳一体连接。

6.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中,所述第一排气管线连接至所述燃料电池堆的安装吹扫阀门的阳极侧排气管线,以在所述吹扫阀门打开期间,引导吹扫氢流动至所述第一排气管线。

7.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中,在由所述空气供应单元供应的所述空气在所述加湿器中被所述阴极废气加湿之后供应至所述燃料电池堆的所述燃料电池系统的正常运行模式中,在所述空气供应单元被驱动的条件下,所述第一阀门在打开所述第一供应管线和所述第二供应管线的同时关闭所述旁路管线,并且所述第二阀门关闭所述旁路管线和所述对外排放口。

8.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中,在执行所述燃料电池系统的启动的启动模式中,在所述空气供应单元被驱动的条件下,所述第一阀门打开所述第一供应管线、所述第二供应管线和所述旁路管线,并且所述第二阀门在打开所述第一排气管线、所述第二排气管线和所述旁路管线的同时关闭所述对外排放口,以将存在于所述燃料电池堆的阴极和所述阴极侧排气管线中的氢在与由所述空气供应单元供应的所述空气进行稀释后,经由所述加湿器和连接至所述加湿器的出口的排气管线,排放至外部。

9.根据权利要求8所述的燃料电池系统,其中,所述启动模式包括第一控制运行模式和在所述第一控制运行模式执行后将被执行的第二控制运行模式,

其中,在所述第一控制运行模式中,在所述空气供应单元被驱动的条件下,所述第一阀门在打开所述第一供应管线和所述旁路管线的同时关闭所述第二供应管线,并且所述第二阀门在打开所述第二排气管线和所述旁路管线的同时关闭所述第一排气管线和所述对外排放口,并且

其中,在所述第二控制运行模式中,在所述空气供应单元被驱动的条件下,所述第一阀门打开所述第一供应管线、所述第二供应管线和所述旁路管线,并且所述第二阀门在打开所述第一排气管线、所述第二排气管线和所述旁路管线的同时关闭所述对外排放口。

10.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中,在所述燃料电池系统的关机状态中,所述第一阀门关闭所述第二供应管线,并且所述第二阀门关闭所述第一排气管线。

11.根据权利要求2所述的燃料电池系统,其中,在由车辆中的温度传感器在所述燃料电池系统的关机期间测量的环境温度等于或小于基准温度的低温条件下,执行加湿器旁路模式,其中,在所述空气供应单元被驱动的条件下,所述第一阀门在打开所述第一供应管线和所述第二供应管线的同时关闭所述旁路管线,并且所述第二阀门在打开第一排气管线和所述对外排放口的同时关闭所述第二排气管线和所述旁路管线,以将由所述空气供应单元供应的所述空气在穿过所述燃料电池堆的阴极后绕开所述加湿器,通过所述对外排放口排出至外部。

12.根据权利要求11所述的燃料电池系统,其中,执行所述加湿器旁路模式达预定时间段,并且然后执行关机模式,在所述关机模式中,所述第一阀门关闭所述第二供应管线,并且所述第二阀门关闭所述第一排气管线。

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