本申請(qǐng)屬于燃料電池，具體涉及一種燃料電池供液管路及供液方法。

背景技術(shù)：

1、隨著對(duì)環(huán)境問題的日益關(guān)注，燃料電池作為一種高效的清潔能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，其重要性不斷上升。在燃料電池的商業(yè)化進(jìn)程中，電堆的性能檢測(cè)成為了一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電堆作為燃料電池系統(tǒng)的核心部分，其批量生產(chǎn)測(cè)試的可靠性和效率對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展至關(guān)重要。

2、在中小功率多堆式燃料電池開發(fā)中，常規(guī)一個(gè)單堆就可滿足要求，因?yàn)檫M(jìn)液量不大且連接管路不多，電堆前端進(jìn)液管路布置問題對(duì)電堆性能的影響相對(duì)較小，因此設(shè)計(jì)和制造過程相對(duì)簡(jiǎn)單。但對(duì)于兆瓦級(jí)以及超級(jí)大功率電堆，，情況則完全不同，需要多個(gè)單堆并聯(lián)。因管路比較多，無法保證每個(gè)電堆的進(jìn)液管路的分配均勻性，因此，前端管路布置對(duì)電堆性能影響較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決目前對(duì)于大功率電堆供液管路布置對(duì)電堆性能測(cè)試會(huì)產(chǎn)生影響的技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N燃料電池供液管路及供液方法。

2、在本申請(qǐng)的第一方面，提供一種燃料電池供液系統(tǒng)，包括：

3、至少一個(gè)供液子系統(tǒng)，所述供液子系統(tǒng)包括供液源和與所述供液源連通的供液管路，所述供液管路上設(shè)有連通的入堆安全閥和電磁閥，所述入堆安全閥設(shè)有與所述供液源連通的入口、與所述電磁閥連通的第一出口以及與外界連通的第二出口，所述電磁閥與所述燃料電池的電堆的進(jìn)液口連通；

4、吹掃子系統(tǒng)，包括吹掃氣源以及與所述吹掃氣源均連通的吹掃管路和排氣管路，所述吹掃管路的另一端與所述電堆的進(jìn)液口連通，且連通處位于所述電磁閥的下游；所述排氣管路的另一端與外界連通；

5、與所述供液子系統(tǒng)的數(shù)量相同的排液管路，一端與所述電堆的出液口連通，另一端與外界連通。

6、在一些實(shí)施方式中，所述吹掃氣源與所述吹掃管路以及所述吹掃氣源與所述排氣管路之間均連通有第一閥門和第一單向閥；

7、所述吹掃管路與所述電堆的進(jìn)液口之間連通有第二閥門；

8、所述排氣管路與外界之間連通有第三閥門；

9、所述排液管路與外界之間連通有第四閥門。

10、在一些實(shí)施方式中，所述供液源與所述供液管路連通的管路上設(shè)有依次連通的第二單向閥、第五閥門、減壓閥、流量調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、所述入堆安全閥、所述電磁閥以及第六閥門；

11、所述入堆安全閥的第二出口與外界連通的管路之間連通有第三單向閥。

12、在一些實(shí)施方式中，所述燃料電池供液系統(tǒng)還包括循環(huán)回路，所述循環(huán)回路的入口與所述電堆的出液口連通，所述循環(huán)回路的出口與所述電堆的進(jìn)液口連通，且連通處位于所述電磁閥的下游。

13、在一些實(shí)施方式中，所述循環(huán)回路依次設(shè)有連通的自循環(huán)安全閥和散熱裝置；

14、所述自循環(huán)安全閥設(shè)有與所述電堆出液口連通的入口、與所述散熱裝置連通的第三出口以及與外界連通的第四出口。

15、在一些實(shí)施方式中，所述燃料電池供液系統(tǒng)應(yīng)用于包含多個(gè)電堆的燃料電池，所述供液子系統(tǒng)的數(shù)量與所述電堆的數(shù)量相同；

16、所述燃料電池供液系統(tǒng)還包括自補(bǔ)償管，所述供液子系統(tǒng)中的所述自補(bǔ)償管與所述供液管路均連通且并聯(lián)于所述入堆安全閥的入口。

17、在一些實(shí)施方式中，所述燃料電池供液系統(tǒng)的管路的管體包括軟管和硬管。

18、在一些實(shí)施方式中，所述吹掃管路的管徑為所述冷卻液管路的管徑的1/10～1/8；

19、所述吹掃管路與所述供液管路連通處，所述吹掃管路的氣體壓力大于所述供液管路中液體壓力。

20、在本申請(qǐng)的第二方面，提供一種基于上述的燃料電池供液系統(tǒng)的供液方法，包括如下步驟：

21、響應(yīng)于測(cè)試模擬電堆開機(jī)信號(hào)，關(guān)閉所述吹掃管路和所述排氣管路，開啟所述供液管路，所述供液源提供的冷卻液體經(jīng)所述安全閥的第一出口、所述電磁閥進(jìn)入電堆，電堆的冷卻系統(tǒng)開始工作；

22、響應(yīng)于測(cè)試模擬電堆關(guān)機(jī)信號(hào)，關(guān)閉所述供液管路，開啟所述電堆的排液管路，所述吹掃氣源提供的吹掃氣體經(jīng)所述吹掃管路、所述供液管路進(jìn)入電堆，以將所述電堆內(nèi)部的冷卻液吹掃通過所述排液管路排出；

23、吹掃結(jié)束后，關(guān)閉所述吹掃管路以及所述排液管路。

24、在一些實(shí)施方式中，在所述燃料電池供液系統(tǒng)包括自補(bǔ)償管的情況下，所述供液方法包括如下步驟：

25、響應(yīng)于測(cè)試模擬電堆開機(jī)信號(hào)，關(guān)閉所述排氣管路和所述吹掃管路，開啟所述供液管路和自補(bǔ)償管，所述供液源提供的冷卻液體經(jīng)所述入堆安全閥的第一出口、所述電磁閥進(jìn)入電堆，電堆的冷卻系統(tǒng)開始工作；

26、響應(yīng)于測(cè)試模擬電堆關(guān)機(jī)信號(hào)，關(guān)閉所述供液管路，開啟所述電堆的排液管路，所述吹掃氣源提供的吹掃氣體經(jīng)所述吹掃管路、所述供液管路進(jìn)入電堆，以將所述電堆內(nèi)部的冷卻液吹掃通過所述排液管路排出；

27、吹掃結(jié)束后，關(guān)閉所述吹掃管路以及所述排液管路。

28、根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供的一種燃料電池供液管路及供液方法，燃料電池供液管包括吹掃子系統(tǒng)、至少一個(gè)供液子系統(tǒng)和與供液子系統(tǒng)的數(shù)量相同的排液管路，供液子系統(tǒng)包括供液源和與供液源連通的供液管路，供液管路上設(shè)有連通的入堆安全閥和電磁閥，入堆安全閥設(shè)有與供液源連通的入口、與電磁閥連通的第一出口以及與外界連通的第二出口，電磁閥與燃料電池的電堆的進(jìn)液口連通；吹掃子系統(tǒng)包括吹掃氣源以及與吹掃氣源均連通的吹掃管路和排氣管路，吹掃管路的另一端與電堆的進(jìn)液口連通，且連通處位于所述電磁閥的下游；排氣管路的另一端與外界連通；排液管路一端與電堆的出液口連通，另一端與外界連通。

29、本申請(qǐng)通過提供至少一個(gè)供液子系統(tǒng)，在燃料電池為單堆情況下，可以只需要一個(gè)供液子系統(tǒng)；在燃料電池為多堆情況，可以提供與電堆數(shù)量相同的供液子系統(tǒng)，滿足多堆燃料電池供液管路的布置需求，通過在供液管路設(shè)置入堆安全閥，在入堆的供液源的壓力過大的情況下可以排出外界，避免對(duì)電堆進(jìn)液口壓力過大造成影響。電磁閥可以通過響應(yīng)電堆內(nèi)液體的信號(hào)，若電堆的冷卻液的容量過少，可以通過打開電磁閥對(duì)電堆的進(jìn)液口進(jìn)行補(bǔ)液；若電堆的冷卻液的容量滿足需求，可以通過關(guān)閉電磁閥對(duì)電堆的進(jìn)液口停止供液。即可以通過入堆安全閥調(diào)節(jié)電堆進(jìn)液口的壓力使其在一個(gè)穩(wěn)定值，提高每個(gè)電堆供液的均勻性，避免因前端管路的布置對(duì)電堆性能測(cè)試造成影響。

30、此外，在響應(yīng)于測(cè)試模擬電堆開機(jī)信號(hào)的情況下，關(guān)閉排氣管路和吹掃管路，開啟供液管路，供液源提供的冷卻液體經(jīng)入堆安全閥的第一出口、電磁閥進(jìn)入電堆，電堆的冷卻系統(tǒng)開始工作；響應(yīng)于測(cè)試模擬電堆關(guān)機(jī)信號(hào)，關(guān)閉供液管路，開啟電堆的排液管路，吹掃氣源提供的吹掃氣體經(jīng)吹掃管路、供液管路進(jìn)入電堆，以將電堆內(nèi)部的冷卻液吹掃通過排液管路排出；吹掃結(jié)束后，關(guān)閉吹掃氣源以及排液管路。本申請(qǐng)可以將多堆的供液子系統(tǒng)進(jìn)行連接，進(jìn)行燃料電池的多種測(cè)試，在提高每個(gè)電堆冷卻液進(jìn)入電堆的進(jìn)液口的供液的均勻性的情況下，進(jìn)一步提高了測(cè)試的精準(zhǔn)度。

技術(shù)特征：

1.一種燃料電池供液系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池供液系統(tǒng)，其特征在于，所述吹掃氣源與所述吹掃管路以及所述吹掃氣源與所述排氣管路之間均連通有第一閥門和第一單向閥；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池供液系統(tǒng)，其特征在于，所述供液源與所述供液管路連通的管路上設(shè)有依次連通的第二單向閥、第五閥門、減壓閥、流量調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、所述入堆安全閥、所述電磁閥以及第六閥門；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃料電池供液系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池供液系統(tǒng)還包括循環(huán)回路，所述循環(huán)回路的入口與所述電堆的出液口連通，所述循環(huán)回路的出口與所述電堆的進(jìn)液口連通，且連通處位于所述電磁閥的下游。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池供液系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)回路依次設(shè)有連通的自循環(huán)安全閥和散熱裝置；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃料電池供液系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池供液系統(tǒng)應(yīng)用于包含多個(gè)電堆的燃料電池，所述供液子系統(tǒng)的數(shù)量與所述電堆的數(shù)量相同；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃料電池供液系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池供液系統(tǒng)的管路的管體包括軟管和硬管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燃料電池供液系統(tǒng)，其特征在于，所述吹掃管路的管徑為所述冷卻液管路的管徑的1/10～1/8；

9.一種基于權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的燃料電池供液系統(tǒng)的供液方法，其特征在于，包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池供液系統(tǒng)的供液方法，其特征在于，在所述燃料電池供液系統(tǒng)包括自補(bǔ)償管的情況下，所述供液方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種燃料電池供液管路及供液方法，解決現(xiàn)有技術(shù)大功率電堆供液管路布置對(duì)電堆性能測(cè)試會(huì)產(chǎn)生影響的技術(shù)問題。燃料電池供液管包括吹掃子系統(tǒng)、至少一個(gè)供液子系統(tǒng)和排液管路，供液子系統(tǒng)包括供液源和供液管路，供液管路上設(shè)有入堆安全閥和電磁閥，入堆安全閥設(shè)有入口、第一出口以及與第二出口，電磁閥與燃料電池的電堆的進(jìn)液口連通；吹掃子系統(tǒng)包括吹掃氣源以及吹掃管路和排氣管路，吹掃管路的另一端與電堆的進(jìn)液口連通；排氣管路的另一端與外界連通。可以將多堆的供液子系統(tǒng)進(jìn)行連接，可以進(jìn)行燃料電池的多種測(cè)試，在提高每個(gè)電堆冷卻液進(jìn)入電堆的進(jìn)液口的供液的均勻性的情況下，進(jìn)一步提高了測(cè)試的精準(zhǔn)度。

技術(shù)研發(fā)人員：田延慶,周波,覃博文,李洪濤,茍斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東風(fēng)汽車集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6