燃料电池氢回收系统、控制方法及车辆与流程

本发明涉及燃料电池领域，主要涉及一种燃料电池氢回收系统、控制方法及车辆。

背景技术：

1、在燃料电池中，需要在电堆的阳极通入氢气及在电堆的阴极通入空气，空气中的氧气向电堆的阳极移动并与氢气反应而产生电量。其中由于空气中含有氮气，在电堆内部，部分氮气也会渗透至阳极中，由于氮气在电堆中不参与反应，因此，需要将其排出，避免其在阳极中堆积。

2、现在的燃料电池电堆需要打开排气阀排出氮气，以降低燃料电池堆的氮气含量。但是，在排出氮气时，未被反应的氢气会随着氮气排出，导致氢气的浪费。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种燃料电池氢回收系统、控制方法及车辆，能够对随着氮气一起排出的氢气进行回收，减少氢气的浪费。

2、为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

3、一种燃料电池氢回收系统，包括：燃料电池，设置有氢气进气口和排气口；氢气进气管道，所述氢气进气管道分别与所述氢气进气口以及提供氢气的气源连通；循环管道，所述循环管道分别与所述排气口以及所述氢气进气管道连通；氢气回收装置，与所述循环管道相连，所述氢气回收装置能够吸附进入其内部的燃料电池尾气中的氢气。

4、在本申请的一些方案中，所述氢气回收装置为固态金属储氢电池；所述燃料电池氢回收系统还包括：温控装置，与所述氢气回收装置连接，用于加热所述氢气回收装置以使吸附于所述氢气回收装置的氢气释放。

5、在本申请的一些方案中，所述燃料电池氢回收系统还包括：排氢管道，连通所述氢气回收装置和所述氢气进气管道，所述氢气回收装置释放的氢气通过所述排氢管道进入所述氢气进气管道。

6、在本申请的一些方案中，所述氢气回收装置上设有排氮气口，所述排氮气口上设有第一控制阀；所述氢气回收装置与所述循环管道之间设有第二控制阀，所述排氢管道上设有第三控制阀。

7、在本申请的一些方案中，所述燃料电池氢回收系统还包括：水分分离器，串接在所述循环管道上，所述氢气回收装置通过所述水分分离器与循环管道连通，所述第二控制阀设置在所述氢气回收装置与所述水分分离器之间。

8、在本申请的一些方案中，所述燃料电池氢回收系统还包括：安全阀，设置在所述氢气进气管道上，且位于所述循环管道与所述氢气进气口之间，所述安全阀的出口端与所述氢气回收装置连通。

9、在本申请的一些方案中，所述燃料电池氢回收系统还包括：引射器，设置在所述氢气进气管道上，且设置在所述安全阀远离所述氢气进气口的一端，所述循环管道与所述引射器连通。

10、在本申请的一些方案中，所述燃料电池氢回收系统还包括第一流量计、第二流量计和第四控制阀，所述第一流量计、所述第二流量计和所述第四控制阀设在所述氢气进气管道上，所述第一流量计位于所述安全阀与所述氢气进气口之间，所述第二流量计和所述第四控制阀设置在所述引射器管远离所述安全阀的一侧，且所述第四控制阀位于所述第二流量计与所述引射器管之间；所述温控装置包括加热器和冷却管道，所述加热器和所述冷却管道均设置在所述氢气回收装置的外侧。

11、一种燃料电池氢回收系统的控制方法，包括：当氢气回收装置接收到需要排出氮气的信号时，关闭所述第三控制阀，以及打开所述第二控制阀，以使循环管道内的部分气体进入所述氢气回收装置内；当氢气回收装置接收到释放氢气的信号时，关闭所述第一控制阀和所述第二控制阀，启动所述加热器工作以及打开所述第三控制阀，以使所述氢气回收装置内的氢气通过排氢管道进入氢气进气管道。

12、一种车辆，包括车体和所述的燃料电池氢回收系统，所述燃料电池氢回收系统连接在所述车体上。

13、有益效果：本申请的燃料电池氢回收系统包括燃料电池、氢气进气管道、循环管道和氢气回收装置，燃料电池设置有氢气进气口和排气口，氢气进气管道连通氢气进气口和与提供氢气的气源，循环管道连通排气口和氢气进气管道，使得氢气能够在氢气进气管道、燃料电池和循环管道中，保证燃料电池工作的稳定，氢气回收装置与循环管道相连，在燃料电池氢回收系统工作时，循环管道内的部分气体能够进入氢气回收装置，而且进入氢气回收装置的气体中，氢气被氢气回收装置吸附，因此，在排出的气体中，不含有氢气，避免了氢气的浪费，以及降低了排出的气体因含氢量较大而发生爆炸的风险。

技术特征：

1.一种燃料电池氢回收系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃料电池氢回收系统，其特征在于，所述氢气回收装置为固态金属储氢电池；

3.根据权利要求2所述的燃料电池氢回收系统，其特征在于，所述燃料电池氢回收系统还包括：

4.根据权利要求3所述的燃料电池氢回收系统，其特征在于，所述氢气回收装置上设有排氮气口，所述排氮气口上设有第一控制阀；

5.根据权利要求4所述的燃料电池氢回收系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的燃料电池氢回收系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的燃料电池氢回收系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的燃料电池氢回收系统，其特征在于，还包括第一流量计、第二流量计和第四控制阀，所述第一流量计、所述第二流量计和所述第四控制阀设在所述氢气进气管道上，所述第一流量计位于所述安全阀与所述氢气进气口之间，所述第二流量计和所述第四控制阀设置在所述引射器管远离所述安全阀的一侧，且所述第四控制阀位于所述第二流量计与所述引射器管之间；

9.一种权利要求4-8中任一项所述的燃料电池氢回收系统的控制方法，其特征在于，包括：

10.一种车辆，其特征在于，包括车体和权利要求1-8中任一项所述的燃料电池氢回收系统，所述燃料电池氢回收系统连接在所述车体上。

技术总结
本发明提供了一种燃料电池氢回收系统、控制方法及车辆，包括燃料电池、氢气进气管道、循环管道和氢气回收装置，燃料电池设置有氢气进气口和排气口，氢气进气管道连通氢气进气口和提供氢气的气源，循环管道连通排气口和氢气进气管道，使得氢气能够在氢气进气管道、燃料电池和循环管道中，保证燃料电池工作的稳定，氢气回收装置与循环管道相连，在燃料电池氢回收系统工作时，循环管道内的部分气体能够进入氢气回收装置，而且进入氢气回收装置的气体中，氢气被氢气回收装置吸附，因此，在排出的气体中，不含有氢气，避免了氢气的浪费，以及降低了排出的气体因含氢量较大而发生爆炸的风险。

技术研发人员：易敬华,徐昆朋,杨江,李剑铮,吴广权
受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13