本发明专利技术提供一种供氧装置及车载燃料电池系统，涉及燃料电池领域。供氧装置应用于车载燃料电池系统，包括空压机和加热器；空压机包括压端、涡端和电机，压端的出口与车载燃料电池系统的电堆的入口连通，涡端的入口通过加热器与电堆的出口连通。加热器对电堆的尾排进行加热，将其它形式的能量转化为尾排的热能。尾排能够携带更多的能量进入空压机的涡端，对涡端内的涡轮做功并提高涡轮做功效率。涡轮进一步驱动压端内的压轮给电堆供气，从而在不改变空压机的质量和体积的情况下增大空压机的功率，不会出现空压机的质量和体积超出设计要求而无法布置在车上的情况，也不会出现大功率车载空压机因配套技术不够成熟而容易失效的情况。况。况。
【技术实现步骤摘要】
一种供氧装置及车载燃料电池系统
[0001]本专利技术涉及燃料电池领域，尤其涉及一种供氧装置及车载燃料电池系统。
技术介绍
[0002]近年来，车载燃料电池系统飞速发展。电堆作为车载燃料电池系统的核心部件，其所需的功率也越来越大。
[0003]电堆在工作时通过空压机供氧，空气先经过空压机压缩，然后经过中冷器冷却，再经过加湿器加湿，最后进入电堆。
[0004]电堆功率变大后，对空压机的压比和流量的要求更高，需要空压机有更大的功率，进而导致空压机的体积和质量更大。在极限情况下，空压机的质量和体积会超出设计要求，无法布置在车上。此外，大功率车载空压机配套技术的可靠性有待提高，容易出现空压机失效的情况，导致电堆无法正常工作。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的之一是提供一种供氧装置。
[0006]本专利技术提供如下技术方案：一种供氧装置，应用于车载燃料电池系统，所述供氧装置包括空压机和加热器；所述空压机包括压端、涡端和电机，所述压端受所述涡端和/或所述电机驱动，所述压端的出口与所述车载燃料电池系统的电堆的入口连通，所述涡端的入口通过所述加热器与所述电堆的出口连通。
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种车载燃料电池系统。
[0008]本专利技术提供如下技术方案：一种车载燃料电池系统，包括电堆和上述供氧装置。
[0009]作为对所述车载燃料电池系统的进一步可选的方案，所述电堆与所述加热器之间设有三通阀和分水器；所述三通阀的入口与所述电堆的出口连通，所述三通阀的其中一个出口与所述分水器的入口连通，所述三通阀的另一个出口与所述加热器连通；所述分水器的排气口与所述加热器连通。
[0010]作为对所述车载燃料电池系统的进一步可选的方案，所述车载燃料电池系统还包括控制器，所述控制器与所述三通阀电连接；所述控制器可控制所述三通阀连通所述电堆与所述加热器，以增大所述电堆的功率；所述控制器可控制所述三通阀连通所述电堆与所述分水器，以减小所述电堆的功率。
[0011]作为对所述车载燃料电池系统的进一步可选的方案，所述电堆与所述三通阀之间设有旁通阀，所述电堆的出口通过所述旁通阀与所述三通阀的入口连通。
[0012]作为对所述车载燃料电池系统的进一步可选的方案，所述车载燃料电池系统还包括控制器，所述控制器与所述旁通阀电连接；所述控制器可控制所述旁通阀开启，以减小所述电堆的功率。
[0013]作为对所述车载燃料电池系统的进一步可选的方案，所述车载燃料电池系统还包括氧气供送单元，所述氧气供送单元与所述电堆的入口连通。
[0014]作为对所述车载燃料电池系统的进一步可选的方案，所述车载燃料电池系统还包括控制器，所述控制器与所述氧气供送单元电连接；所述控制器可控制所述氧气供送单元向所述电堆供氧，以增大所述电堆的功率。
[0015]作为对所述车载燃料电池系统的进一步可选的方案，所述压端与所述电堆之间设有中冷器，所述压端的出口通过所述中冷器与所述电堆的入口连通，所述氧气供送单元通过所述中冷器与所述电堆的入口连通。
[0016]作为对所述车载燃料电池系统的进一步可选的方案，所述氧气供送单元包括储存件和调节阀，所述储存件的出口通过所述调节阀与所述中冷器连通。
[0017]本专利技术的实施例具有如下有益效果：加热器对电堆在工作过程中产生的尾排进行加热，将其它形式的能量转换为尾排的热能，即在电堆出口尾排能量的基础上，额外增加了部分热能。这部分热能通过尾排进入空压机的涡端，对涡端内的涡轮做功，涡轮则驱动压端内的压轮给电堆供气，从而在不改变空压机的质量和体积的情况下增大空压机的功率，进而满足电堆在更大功率下的供氧需求。当电堆功率变大时，不会出现空压机的质量和体积超出设计要求而无法布置在车上的情况，也不会出现大功率车载空压机因配套技术不够成熟而容易失效的情况。
[0018]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1示出了本专利技术实施例提供的一种车载燃料电池系统的整体结构示意图；图2示出了径流式涡轮效率无因次特性曲线图；图3示出了本专利技术实施例提供的一种车载燃料电池系统的电连接关系示意图。
[0021]主要元件符号说明：1
‑
空滤；2
‑
流量计；3
‑
空压机；3a
‑
压端；3b
‑
涡端；3c
‑
电机；4
‑
中冷器；5
‑
增湿器；6
‑
电堆；7
‑
加热器；8
‑
尾排管路；9
‑
三通阀；10
‑
分水器；11
‑
旁通阀；12
‑
氧气供送单元；12a
‑
储存件；12b
‑
调节阀；13
‑
控制器。
具体实施方式
[0022]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0024]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种供氧装置，应用于车载燃料电池系统，其特征在于，所述供氧装置包括空压机和加热器；所述空压机包括压端、涡端和电机，所述压端受所述涡端和/或所述电机驱动，所述压端的出口与所述车载燃料电池系统的电堆的入口连通，所述涡端的入口通过所述加热器与所述电堆的出口连通。2.一种车载燃料电池系统，其特征在于，包括电堆和如权利要求1中所述的供氧装置。3.根据权利要求2所述的车载燃料电池系统，其特征在于，所述电堆与所述加热器之间设有三通阀和分水器；所述三通阀的入口与所述电堆的出口连通，所述三通阀的其中一个出口与所述分水器的入口连通，所述三通阀的另一个出口与所述加热器连通；所述分水器的排气口与所述加热器连通。4.根据权利要求3所述的车载燃料电池系统，其特征在于，所述车载燃料电池系统还包括控制器，所述控制器与所述三通阀电连接；所述控制器可控制所述三通阀连通所述电堆与所述加热器，以增大所述电堆的功率；所述控制器可控制所述三通阀连通所述电堆与所述分水器，以减小所述电堆的功率。5.根据权利要求3所述的车载燃料电池系统，其特征在于，所述电...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂慧凡，王国栋，付建伟，邢磊，郭宏伟，胡永路，李军，候炎恒，
申请(专利权)人：浙江飞旋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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