一种燃料电池系统及车辆的制作方法

【】本技术涉及燃料电池领域，特别涉及一种燃料电池系统及车辆。

背景技术

0、背景技术：

1、燃料电池在工作时，电堆内会持续发生氢气和氧气之间的电化学反应，并通过质子交换膜传输质子产生电能，电堆内发生反应时会不断有离子析出，析出的离子进入冷却系统，导致冷却系统中的冷却液的电导率不断升高，整个燃料电池系统的绝缘性逐渐降低，导致燃料电池系统的安全性降低。

2、现有的处理方式为将冷却液通入去离子罐进行去离子处理，但是这种处理方式需要定期更换去离子罐，更换去离子罐时需要暂停燃料电池系统，操作复杂，影响燃料电池系统的正常工作，且由于更换去离子罐也间接增加了维护成本。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本实用新型旨在解决上述问题而提供一种燃料电池系统及车辆，解决现有燃料电池系统降低冷却液电导率过程麻烦，且运维成本高的问题。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种燃料电池系统，包括：

4、电堆，所述电堆的阳极入口与供氢模块连接，所述电堆的阴极入口与供氧模块连接；

5、气水分离器，分别与所述电堆的阳极出口和供氢模块连接，所述气水分离器用于分离来自电堆的阳极废气；

6、冷却系统，所述冷却系统与所述电堆连接，所述冷却系统用于维持电堆的内部温度；

7、调节系统，与所述气水分离器和/或电堆的阴极出口连接，且所述调节系统与所述冷却系统连接，所述调节系统用于控制冷却液的电导率。

8、优选的，所述调节系统包括第一调节三通阀、储水装置和背压阀；

9、所述第一调节三通阀包括第一端口、第二端口和第三端口；

10、所述第一端口与气水分离器连接，所述第二端口与储水装置连接，所述第三端口与电堆的阴极出口连接；

11、所述储水装置通过背压阀与电堆的阴极出口连接，且所述储水装置与冷却系统连接，所述储水装置用于将来自气水分离器的液态水和/或电堆的阴极出口的液态水导入冷却系统并稀释冷却液的电导率。

12、优选的，所述气水分离器的出水口处于高压状态时，所述第一端口和第三端口打开，第二端口关闭，气水分离器中的液态水通过第一端口和第三端口流入储水装置；

13、所述气水分离器的出水口处于低压状态时，所述第一端口和第二端口打开，第三端口关闭，气水分离器中的液态水通过第一端口和第二端口流入储水装置。

14、优选的，所述冷却系统包括依次连接的水泵、传感器、散热器、第二调节三通阀和过滤器；

15、所述水泵的输入端分别与所述储水装置和电堆连接，所述传感器还与所述第二调节三通阀连接，所述过滤器的输出端与电堆连接。

16、优选的，所述第二调节三通阀包括a端口、b端口和c端口；

17、所述电堆内部温度低于预设温度范围时，打开a端口和b端口，关闭c端口，冷却液于电堆、水泵、电导率传感器、a端口、b端口和过滤器中循环流动；

18、所述电堆内部温度处于预设温度范围时，打开b端口和c端口，关闭a端口，冷却液于电堆、水泵、电导率传感器、c端口、b端口和过滤器中循环流动。

19、优选的，所述冷却系统还包括排液阀，所述排液阀设于所述传感器和散热器之间，所述排液阀用于排出冷却液。

20、优选的，还包括气泵，所述气泵与所述储水装置连接，且所述储水装置与所述散热器的出气口连接。

21、优选的，所述供氢模块包括依次连接的引射器、比例阀和氢气瓶；

22、所述引射器还与气水分离器和电堆的阳极入口连接，所述引射器用于将氢气导入电堆的阳极参与反应；

23、所述比例阀用于控制来自氢气瓶的氢气输入量；

24、还包括氢气压力传感器，所述氢气压力传感器设于所述电堆的阳极和引射器之间，所述氢气压力传感器用于测量电堆的阳极压力。

25、优选的，所述供氧模块包括空压机和空气压力传感器；

26、所述空压机与所述电堆的阴极入口连接，所述空压机用于压缩空气并输入电堆的阴极；

27、所述空气压力传感器设于所述空压机与电堆的阴极之间，所述空气压力传感器用于测量电堆的阴极压力。

28、一种车辆，包括所述的燃料电池系统。

29、本实用新型的贡献在于：本实用新型通过调节系统选择性从气水分离器和/或电堆的阴极出口处收集液态水，并将所收集的液态水导入冷却系统中，稀释冷却液的离子浓度，使得冷却液的电导率降低至安全范围，确保燃料电池系统处于安全工作环境。

技术特征：

1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述调节系统包括第一调节三通阀、储水装置和背压阀；

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述气水分离器的出水口处于高压状态时，所述第一端口和第三端口打开，第二端口关闭，气水分离器中的液态水通过第一端口和第三端口流入储水装置；

4.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述冷却系统包括依次连接的水泵、传感器、散热器、第二调节三通阀和过滤器；

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述第二调节三通阀包括a端口、b端口和c端口；

6.根据权利要求4所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述冷却系统还包括排液阀，所述排液阀设于所述传感器和散热器之间，所述排液阀用于排出冷却液。

7.根据权利要求4所述的一种燃料电池系统，其特征在于：还包括气泵，所述气泵与所述储水装置连接，且所述储水装置与所述散热器的出气口连接。

8.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述供氢模块包括依次连接的引射器、比例阀和氢气瓶；

9.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统，其特征在于：所述供氧模块包括空压机和空气压力传感器；

10.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的燃料电池系统。

技术总结本技术涉及燃料电池领域，公开了一种燃料电池系统及车辆，包括：电堆，电堆的阳极入口与供氢模块连接，电堆的阴极入口与供氧模块连接；气水分离器，分别与电堆的阳极出口和供氢模块连接，气水分离器用于分离来自电堆的阳极废气；冷却系统，冷却系统与电堆连接，冷却系统用于维持电堆的内部温度；调节系统，与气水分离器和/或电堆的阴极出口连接，且调节系统与冷却系统连接，调节系统用于控制冷却液的电导率。本技术通过调节系统选择性从气水分离器和/或电堆的阴极出口处收集液态水，并将所收集的液态水导入冷却系统中，稀释冷却液的离子浓度，使得冷却液的电导率降低至安全范围，确保燃料电池系统处于安全工作环境。技术研发人员：周之倞,易荣,黄静,郭劲,韦梅,钱伟受保护的技术使用者：佛山市清极能源科技有限公司技术研发日：20231106技术公布日：2024/7/29