本申请涉及一种燃料电池系统。燃料电池系统包括燃料电池模块和制氮机构。燃料电池模块具有氢气入口、空气入口和空气出口，制氮机构包括制氮罐，制氮罐包括罐体和吸氧部件，罐体具有用于容纳吸氧部件的容纳腔，制氮罐还包括一端能够与空气出口连通的第一空气进管、一端能够与空气入口连通的第一氧气出管，以及一端能够与氢气入口连通的第一氮气出管。其中，制氮罐具有氧气吸附状态及氧气解吸状态，当制氮罐处于氧气吸附状态时，第一空气进管通过容纳腔和第一氮气出管连通；当制氮罐处于氧气解吸状态时，容纳腔与第一氧气出管连通。该燃料电池系统能够对燃料电池模块进行电化学反应后的残留空气进行能源再利用，提高了燃料电池系统的能源利用率。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池，特别是涉及一种燃料电池系统。
技术介绍
1、燃料电池系统是指利用氢和空气中的氧进行电化学反应，进而产生用户所需的电能的系统。然而，传统的燃料电池系统的能源利用率较低。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对传统的燃料电池系统的能源利用率较低的问题，提供一种燃料电池系统。
2、本申请提供了一种燃料电池系统，包括：
3、燃料电池模块，具有氢气入口、空气入口和空气出口；以及
4、制氮机构，所述制氮机构包括制氮罐，所述制氮罐包括罐体和吸氧部件，所述罐体具有用于容纳所述吸氧部件的容纳腔；所述制氮罐还包括一端能够与所述空气出口连通的第一空气进管、一端能够与所述空气入口连通的第一氧气出管，以及一端能够与所述氢气入口连通的第一氮气出管；所述第一空气进管的另一端、所述第一氧气出管的另一端和所述第一氮气出管的另一端分别连接于所述罐体；
5、其中，所述制氮罐具有氧气吸附状态及氧气解吸状态，当所述制氮罐处于所述氧气吸附状态时，所述第一空气进管能够连通所述容纳腔与所述空气出口，所述第一氮气出管能够连通所述容纳腔与所述氢气入口，所述第一氧气出管未连通所述空气入口与所述容纳腔；所述吸氧部件被配置为能够吸附由所述第一空气进管流入所述容纳腔内的空气中的氧气；
6、当所述制氮罐处于所述氧气解吸状态时，所述第一氧气出管能够连通所述空气入口与所述容纳腔，所述第一氮气出管未连通所述容纳腔与所述氢气入口，所述吸氧部件所吸附的氧气解除吸附。
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p>7、在其中一个实施例中，所述罐体上设有分别与所述容纳腔连通的空气进口、氧气出口和氮气出口；8、所述第一空气进管远离所述空气出口的一端连通于所述空气进口，所述第一空气进管上设有第一阀；
9、所述第一氧气出管远离所述空气入口的一端连通于所述氧气出口，所述第一氧气出管上设有第二阀；
10、所述第一氮气出管远离所述氢气入口的一端连通于所述氮气出口，所述第一氮气出管上设有第三阀；
11、当所述制氮罐处于所述氧气吸附状态时，所述第三阀和所述第一阀处于打开状态，所述第二阀处于关闭状态，以截断所述第一氧气出管和所述氧气出口之间的气路连通；
12、当所述制氮罐处于所述氧气解吸状态时，所述第一阀处于关闭状态，以截断所述第一空气进管和所述空气进口之间的气路连通；所述第三阀处于关闭状态，以截断所述第一氮气出管和所述氮气出口之间的气路连通；所述第二阀处于打开状态。
13、在其中一个实施例中，所述燃料电池系统还包括第一空压机，所述第一空压机具有能够与所述空气出口连通的第一进气口，以及与所述第一空气进管远离所述空气进口的一端连通的第一出气口。
14、在其中一个实施例中，所述燃料电池系统还包括气水分离器和干燥空气输出管路，所述气水分离器具有与所述空气出口连通的第二进气口，以及与所述干燥空气输出管路的一端连通的第二出气口；
15、所述干燥空气输出管路远离所述第二出气口的一端能够与所述第一进气口连通。
16、在其中一个实施例中，所述燃料电池系统还包括第一空气供气管和第一比例阀；
17、所述干燥空气输出管路和所述第一空气供气管分别通过所述第一比例阀连接于所述第一进气口处，以借助于所述第一比例阀使所述干燥空气输出管路和所述第一空气供气管中的至少之一与所述第一进气口相连通。
18、在其中一个实施例中，所述燃料电池系统还包括设于所述第一空气供气管上的第一空气过滤器。
19、在其中一个实施例中，所述燃料电池系统还包括第一储气罐，所述第一储气罐具有与所述第一出气口连通的第三进气口，以及与所述第一空气进管远离所述空气进口的一端连通的第三出气口；
20、所述第一储气罐的底部设有第一排水阀。
21、在其中一个实施例中，所述燃料电池系统还包括氮气吹扫管路和与所述氢气入口连通的第一氢气进管；
22、所述氮气吹扫管路的一端与所述第一氮气出管连通，另一端连通于所述第一氢气进管，所述氮气吹扫管路靠近所述第一氢气进管的一端设有第四阀，所述第一氢气进管上设有第五阀。
23、在其中一个实施例中，所述燃料电池系统还包括第二空气供气管、第二储气罐和第二比例阀，所述第二储气罐用于收集所述第一氧气出管流出的氧气；
24、所述第二储气罐上设有能够分别与所述空气入口和所述第二储气罐的出气端相连通的第二氧气出管；
25、所述第二比例阀分别与所述空气入口处、所述第二空气供气管和所述第二氧气出管连接，以借助于所述第二比例阀使所述第二空气供气管和所述第二氧气出管中的至少之一与所述空气入口连通。
26、在其中一个实施例中，所述制氮机构包括至少两个所述制氮罐；
27、至少两个所述制氮罐中的一部分所述制氮罐处于所述氧气吸附状态和所述氧气解吸状态中的其中一种状态时，至少两个所述制氮罐中的另一部分所述制氮罐处于所述氧气吸附状态和所述氧气解吸状态中的另一种状态。
28、上述燃料电池系统，当制氮罐处于氧气吸附状态时，第一空气进管能够连通容纳腔与空气出口，第一氮气出管能够连通容纳腔与氢气入口，第一氧气出管未连通空气入口与容纳腔，吸氧部件被配置为能够吸附由第一空气进管流入容纳腔内的空气中的氧气，如此，燃料电池模块进行电化学反应后的残留空气能够从燃料电池模块的空气出口流出，并通过第一空气进管流入容纳腔内，进而能够利用吸氧部件吸附由第一空气进管流入容纳腔内的空气中的氧气，而由第一空气进管流入容纳腔内的空气中的氮气则被分离出来，并能通过第一氮气出管流向氢气入口，进而可对燃料电池模块进行电化学反应后的残留空气中的氮气进行能源再利用，可将这部分氮气通过氢气入口流入燃料电池模块的氢腔内，以能够在燃料电池模块停机过程中利用这部分氮气对燃料电池模块的电池堆进行吹扫，从而能够利用这部分氮气减小燃料电池系统氢空界面的产生对系统寿命造成的危害。当制氮罐处于氧气解吸状态时，吸氧部件所吸附的氧气解除吸附，由第一空气进管流入容纳腔内的空气中的氧气可通过容纳腔流向第一氧气出管，且这部分氧气能够通过第一氧气出管流向空气入口，以参与燃料电池模块的电化学反应，进而可有效提高燃料电池系统的功率和效率，也可提高燃料电池系统的发电量。因此，该燃料电池系统能够对燃料电池模块进行电化学反应后的残留空气进行能源再利用，分别对残留空气内氮气和氧气进行能源再利用，提高了燃料电池系统的能源利用率。
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【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述罐体上设有分别与所述容纳腔连通的空气进口、氧气出口和氮气出口；
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括第一空压机，所述第一空压机具有能够与所述空气出口连通的第一进气口，以及与所述第一空气进管远离所述空气进口的一端连通的第一出气口。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括气水分离器和干燥空气输出管路，所述气水分离器具有与所述空气出口连通的第二进气口，以及与所述干燥空气输出管路的一端连通的第二出气口；
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括第一空气供气管和第一比例阀；
6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括设于所述第一空气供气管上的第一空气过滤器。
7.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括第一储气罐，所述第一储气罐具有与所述第一出气口连通的第三进气口，以及与所述第一空气进管远离所述空气进口的一端连通的第三出气口；
8.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括氮气吹扫管路和与所述氢气入口连通的第一氢气进管；
9.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括第二空气供气管、第二储气罐和第二比例阀，所述第二储气罐用于收集所述第一氧气出管流出的氧气；
10.根据权利要求1-9任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述制氮机构包括至少两个所述制氮罐；
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【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述罐体上设有分别与所述容纳腔连通的空气进口、氧气出口和氮气出口；
3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括第一空压机，所述第一空压机具有能够与所述空气出口连通的第一进气口，以及与所述第一空气进管远离所述空气进口的一端连通的第一出气口。
4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括气水分离器和干燥空气输出管路，所述气水分离器具有与所述空气出口连通的第二进气口，以及与所述干燥空气输出管路的一端连通的第二出气口；
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括第一空气供气管和第一比例阀；
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓华，张健，袁磊，林法强，
申请(专利权)人：上海燃料电池汽车动力系统有限公司，
类型：新型
国别省市：
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