權(quán)利要求書： 1.一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，其特征在于，包括：比例調(diào)壓閥，引射裝置，電堆，氫水分離裝置，排氫電磁閥，排水電磁閥，系統(tǒng)控制器；

所述引射裝置包括引射器腔體、可調(diào)節(jié)式引射器以及復(fù)合保溫層，

所述引射器腔體為拉法爾腔體，前端與所述氫水分離裝置相連，尾端與所述電堆相連，所述可調(diào)節(jié)式引射器的前端與所述比例調(diào)節(jié)閥相連，后端與所述電堆的陽(yáng)極側(cè)相連，引射端與所述氫水分離裝置相連，外部包裹有復(fù)合保溫層；

所述氫水分離裝置包括氫水分離器分離本體、復(fù)合保溫層、流道板、離子吸附層、電加熱器、溫度感應(yīng)探頭以及氫水裝置控制器，所述氫水分離器分離本體的外部包裹有復(fù)合保溫層，所述氫水分離器分離本體具有腔體、總成入口管道、氫氣出口管道、液態(tài)水出口管道以及總成出口管道，所述腔體內(nèi)設(shè)有所述流道板，所述總成入口管道與所述電堆的陽(yáng)極相連，所述氫氣出口管道與所述排氫電磁閥相連，所述液態(tài)水出口管道與所述排水電磁閥相連，所述總成出口管道與所述引射裝置相連，所述離子吸附層包裹在所述總成出口管道的外部，并通過網(wǎng)格板與所述總成出口管道的內(nèi)部連通，多個(gè)所述電加熱器分布設(shè)置在所述氫水分離器分離本體的上方、側(cè)方和下方，用于對(duì)所述氫水分離器分離本體進(jìn)行加熱，所述溫度感應(yīng)探頭設(shè)置在所述總成出口管道內(nèi)，

所述氫水裝置控制器與所述電加熱器和所述溫度感應(yīng)探頭連接，通過采集所述溫度感應(yīng)探頭的信號(hào)控制所述電加熱器的開啟數(shù)量與使用功率；

所述系統(tǒng)控制器用于控制所述比例調(diào)壓閥、所述可調(diào)節(jié)式引射器、所述氫水裝置控制器、所述排氫電磁閥以及所述排水電磁閥；

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，根據(jù)功率的不同，所述比例調(diào)節(jié)閥根據(jù)控制邏輯開啟不同的角度來(lái)控制進(jìn)入所述引射裝置的氫氣的流量，所述引射裝置利用所述引射器腔體的加速、減速作用，根據(jù)需求流量通過所述可調(diào)節(jié)式引射器的閥體的運(yùn)動(dòng)改變所述引射器腔體的尺寸進(jìn)行控制，保證引射流量在合理范圍內(nèi)；為了盡可能地減小引射流量的阻力，所述氫水分離裝置的氫水分離根據(jù)所述溫度感應(yīng)探頭的反饋值，使所述氫水分離裝置與所述引射裝置在接近電堆反應(yīng)的溫度下進(jìn)入所述電堆參與反應(yīng)，保證進(jìn)入所述電堆陽(yáng)極側(cè)溫度值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，其特征在于：其中，所述復(fù)合保溫層是由E材料和相變材料復(fù)合而成，所述相變材料是包括三氧化二鋁、二氧化硅在內(nèi)的納米材料在一定溫度與壓力下經(jīng)過擠壓成型的復(fù)合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，其特征在于：其中，所述流道板包括第一流道板、第二流道板以及第三流道板，

所述第一流道板呈弧形，凸面朝向所述總成入口管道，

所述第二流道板呈弧形，凸面朝向所述液態(tài)水出口管道，

所述第三流道板呈弧形，凸面朝向所述氫氣出口管道以及總出口管道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，其特征在于：其中，所述離子吸附層由離子吸附劑組成，所述離子吸附劑是由陰陽(yáng)離子和催化劑根據(jù)酸堿性調(diào)節(jié)不同的配比而得到的，所述離子吸附劑根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)在一定催化劑的情況下，使陰離子與陽(yáng)離子按照（1?1.35）:1的配比進(jìn)行去酸性與去離子化。

說明書： 一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，屬于燃料電池領(lǐng)域。背景技術(shù)[0002] 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)成為人們出行的必備工具，新能源汽車已經(jīng)成為人們開發(fā)、使用的方向，而燃料電池汽車更成為人們向往的目標(biāo)。[0003] 燃料電池汽車基本不產(chǎn)生二氧化碳，但是會(huì)產(chǎn)生過量的氫氣，然而，尾排過量氫氣可能危害人的生命健康，還可能對(duì)金屬零件造成氫脆。發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種讓燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)中氫氣充分利用并控制反應(yīng)氣溫度在合理范圍內(nèi)且讓氫氣盡可能少地排放到大氣中的可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)。[0005] 本發(fā)明提供了一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，具有這樣的特征，包括：比例調(diào)壓閥，可調(diào)節(jié)式引射器，電堆，氫水分離器，排氫電磁閥，排水電磁閥，可調(diào)節(jié)式引射器閥，氫水分離器控制器，氫氣子系統(tǒng)控制器；所述可調(diào)節(jié)式引射器包括可調(diào)節(jié)式引射器閥、引射器腔體及復(fù)合保溫層；所述氫水分離器是由氫水分離器分離本體、復(fù)合保溫層、離子吸附劑、電加熱器、溫度感應(yīng)探頭及控制單元；燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，根據(jù)功率的不同，比例調(diào)節(jié)閥根據(jù)控制邏輯開啟不同的角度來(lái)控制流量，可調(diào)節(jié)式引射器利用拉法爾管的加速、減速作用，根據(jù)需求流量通過閥體的運(yùn)動(dòng)改變?cè)瓉?lái)拉法爾管腔體進(jìn)行控制，保證引射流量在合理范圍內(nèi)進(jìn)行。為了盡可能地減小引射流量的阻力，氫水分離器自身的氫水分離并根據(jù)溫度感應(yīng)探頭的反饋值，使其氫水分離器與可調(diào)解式引射器在接近電堆反應(yīng)的溫度下進(jìn)入電堆參與反應(yīng)，保證進(jìn)入電堆陽(yáng)極側(cè)溫度值。本發(fā)明優(yōu)化了氫氣子系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，達(dá)到了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)氫氣充分利用與優(yōu)化參與反應(yīng)溫度的目的。[0006] 在本發(fā)明提供的可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，所述可調(diào)節(jié)式引射器包括可調(diào)節(jié)式引射器閥、引射器腔體及復(fù)合保溫層。引射器腔體屬于機(jī)械部件，在滿足一定功率引射的情況下，可實(shí)現(xiàn)大流量的引射，而所述可調(diào)節(jié)式引射器閥通過控制邏輯可以改變所述引射器腔體的尺寸，可滿足大或小流量的引射，所述復(fù)合保溫層是由E材料和相變材料復(fù)合而成。[0007] 在本發(fā)明提供的可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，所述氫水分離器包括氫水分離器分離本體、復(fù)合保溫層、離子吸附劑、電加熱器、溫度感應(yīng)探頭及控制單元，所述氫水分離器分離本體是由流道板和不同目數(shù)的金屬網(wǎng)格組成，所述復(fù)合保溫層是由E材料和相變材料復(fù)合而成，所述離子吸附劑是由陰陽(yáng)離子和催化劑根據(jù)酸堿性調(diào)節(jié)不同的配比而成，控制器是根據(jù)采集的溫度感應(yīng)探頭的信號(hào)，調(diào)節(jié)不同電加熱器的數(shù)量與功率而成。[0008] 在本發(fā)明提供的可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，所述可調(diào)節(jié)式引射器的前端與所述比例調(diào)節(jié)閥相連。[0009] 在本發(fā)明提供的可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，所述可調(diào)節(jié)式引射器的后端與所述電堆的陽(yáng)極側(cè)相連。[0010] 在本發(fā)明提供的可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，所述可調(diào)節(jié)式引射器的引射端與所述氫水分離器相連。[0011] 在本發(fā)明提供的可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征，其中，所述氫水分離器的排水端與所述排水電磁閥相連。[0012] 在本發(fā)明提供的可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征，其中，所述氫水分離器的排氣端與所述排氣電磁閥相連。[0013] 發(fā)明的作用與效果[0014] 根據(jù)本發(fā)明所涉及的一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，因?yàn)榫哂幸溲b置、電堆、氫水分離裝置、系統(tǒng)控制器、比例調(diào)節(jié)閥、電堆控制器、排氫電磁閥以及排水電磁閥。所以，本發(fā)明能夠回收電堆陽(yáng)極中的氫氣，并調(diào)節(jié)其溫度值合理范圍內(nèi)，再次通入電堆，加濕電堆的膜電極，同時(shí)也減少里氫氣排入大氣的量，使得燃料電池更加地安全高效。附圖說明[0015] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016] 圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中引射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017] 圖3是本發(fā)明的實(shí)施例中氫水分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及[0018] 圖4是本發(fā)明的實(shí)施例中一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)的計(jì)算原理圖。具體實(shí)施方式[0019] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作具體闡述。[0020] <實(shí)施例>[0021] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0022] 如圖1所示，一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)包括：引射裝置2、電堆3、氫水分離裝置4、系統(tǒng)控制器9、比例調(diào)節(jié)閥1、電堆控制器8、排氫電磁閥6以及排水電磁閥

5。

[0023] 圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中引射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0024] 如圖2所示，引射裝置2具有引射器腔體d和可調(diào)節(jié)式引射器c。[0025] 引射器腔體d為拉法爾腔體，前端與氫水分離裝置4相連通，尾端與電堆3相連。[0026] 可調(diào)節(jié)式引射器c通過控制邏輯可以改變引射器腔體d的尺寸從而調(diào)節(jié)通過引射裝置2進(jìn)入電堆3的氫氣流量?？烧{(diào)節(jié)式引射器的前端與比例調(diào)節(jié)閥1相連，后端與電堆3的陽(yáng)極側(cè)相連，引射端與氫水分離裝置4相連。[0027] 引射裝置2外部包裹有一層復(fù)合保溫材料。復(fù)合保溫材料由保溫材料和相變材料組成。其中保溫材料為E材料，可以極大地延緩氫水分離裝置總成與外界環(huán)境溫度的換熱；相變材料是由三氧化二鋁、二氧化硅、納米材料等在一定溫度與壓力下經(jīng)過擠壓成型的復(fù)合材料。兩者材料的緊密結(jié)合，極大地提高了裝置的保溫性能。

[0028] E材料根據(jù)密度的不同可以設(shè)計(jì)不同降溫速率的保溫材料，可以極大地延緩氫水分離裝置總成與外界環(huán)境溫度的換熱，發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)時(shí)尤為明顯，可以極大地提高啟動(dòng)速率。[0029] 圖3是本發(fā)明的實(shí)施例中氫水分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0030] 如圖3所示，氫水分離裝置4包括：氫水分離器分離本體11、離子吸附層10、氫水裝置控制器7、電加熱器12、溫度感應(yīng)探頭(圖中未示出)以及流道板13。[0031] 氫水分離器分離本體11具有腔體、總成入口管道、氫氣出口管道、液態(tài)水出口管道以及總成出口管道。[0032] 總成入口管道設(shè)置在氫水分離器分離本體11上方，與電堆3陽(yáng)極連通。陽(yáng)極中的過量的氫氣、水蒸氣以及熱量通過總成入口管道a進(jìn)入氫水分離器分離本體11的腔體內(nèi)。[0033] 氫氣出口管道設(shè)置在氫水分離器分離本體11側(cè)方，用于排出經(jīng)過分離得到的雜質(zhì)氣體。[0034] 液態(tài)水出口管道設(shè)置在氫水分離器分離本體11下方，用于排出經(jīng)過分離得到的液態(tài)水。[0035] 總成出口管道設(shè)置在氫水分離器分離本體11上方，與引射裝置2連通，用于排出混合氣體，混合氣體為具有一定溫度的水蒸氣和氫氣，該混合氣體會(huì)被重新回收再次通入到燃料電池電堆中以重新利用從而優(yōu)化燃料電池的反應(yīng)進(jìn)程。[0036] 離子吸附層10包裹在總成出口管道外部，與總成出口管道內(nèi)部通過網(wǎng)格板連通。離子吸附層10由離子吸附劑組成。具體地，離子吸附劑是由陰陽(yáng)離子和催化劑根據(jù)酸堿性調(diào)節(jié)不同的配比而設(shè)計(jì)得到的。離子吸附劑根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)在一定催化劑的情況下，使陰離子與陽(yáng)離子按照(1?1.35):1的配比進(jìn)行去酸性與去離子化。

[0037] 電加熱器12用于對(duì)氫水分離器分離本體11進(jìn)行加熱。在本實(shí)施例中，電加熱器5數(shù)量為三個(gè)，分布設(shè)置在氫水分離器分離本體11上方、側(cè)方和下方。[0038] 溫度感應(yīng)探頭設(shè)置在總成出口管道內(nèi)，用于感應(yīng)總成出口管道內(nèi)的溫度。[0039] 氫水裝置控制器7與電加熱器12以及溫度感應(yīng)探頭6連接，通過采集溫度感應(yīng)探頭的信號(hào)，經(jīng)過一定的信號(hào)處理，通過FCU控制指令，來(lái)控制電加熱器12的開啟數(shù)量與使用功率。具體地，在本實(shí)施例中氫水裝置控制器7為FCU控制器。[0040] 流道板13包括：第一流道板、第二流道板以及第三流道板。[0041] 第一流道板呈弧形，凸面朝向總成入口管道。[0042] 第二流道板呈弧形，凸面朝向液態(tài)水出口管道。[0043] 第三流道板呈弧形，凸面朝向氫氣出口管道以及總出口管道。[0044] 氫水分離裝置4外部也包裹有一層復(fù)合保溫材料。該復(fù)合保溫材料的材質(zhì)與包裹引射裝置2的復(fù)合保溫材料材質(zhì)相同。[0045] 電堆3具有陽(yáng)極和陰極，其中陽(yáng)極一側(cè)分別與引射裝置2和氫水分離裝置4連通。[0046] 比例調(diào)節(jié)閥1用于控制進(jìn)入引射裝置2的氫氣的量。[0047] 電堆控制器8用于控制電堆運(yùn)行。[0048] 排氫電磁閥6設(shè)置在氫氣出口管道處，用于控制氫氣出口管道的開啟或關(guān)閉。[0049] 排水電磁閥5設(shè)置在液態(tài)水出口管道處，用于控制液態(tài)水出口管道的開啟或關(guān)閉。[0050] 系統(tǒng)控制器9用于控制比例調(diào)節(jié)閥1、電堆控制器8、排氫電磁閥6、排水電磁閥5、氫水裝置控制器7以及可調(diào)節(jié)式引射器c。[0051] 圖4是本發(fā)明的實(shí)施例中一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)的計(jì)算原理圖。[0052] 本發(fā)明提供的一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)的使用原理如下：[0053] 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，根據(jù)實(shí)際功率的不同，比例調(diào)節(jié)閥根據(jù)控制控制進(jìn)入引射裝置的流量，可調(diào)節(jié)式引射器利用拉法爾管的加速、減速作用，根據(jù)電堆需求流量通過閥體的運(yùn)動(dòng)改變?cè)瓉?lái)拉法爾管腔體進(jìn)行控制，保證引射流量在合理范圍內(nèi)進(jìn)行。為了盡可能地減小引射流量的阻力，氫水分離裝置回收電堆產(chǎn)生的氫氣?水蒸汽的混合氣體，根據(jù)溫度感應(yīng)探頭的反饋值，調(diào)節(jié)混合氣體的溫度，使其氫水分離器與可調(diào)節(jié)式引射器在接近電堆反應(yīng)的溫度下進(jìn)入電堆參與反應(yīng)，保證進(jìn)入電堆陽(yáng)極的側(cè)溫度值，從而加濕燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的膜電極，同時(shí)也可減少氫氣排入大氣的量。[0054] 實(shí)施例的作用與效果[0055] 根據(jù)實(shí)施例所涉及的一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，因?yàn)榫哂幸溲b置、電堆、氫水分離裝置、系統(tǒng)控制器、比例調(diào)節(jié)閥、電堆控制器、排氫電磁閥以及排水電磁閥。所以，實(shí)施例的可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)能夠回收電堆陽(yáng)極中的氫氣，并調(diào)節(jié)其溫度值合理范圍內(nèi)，再次通入電堆，加濕電堆的膜電極，同時(shí)也減少里氫氣排入大氣的量，使得燃料電池更加地安全高效。[0056] 進(jìn)一步地，根據(jù)實(shí)施例所涉及的一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，因?yàn)橐溲b置的腔體為拉法爾腔，且外部具有復(fù)合保溫層，所以本實(shí)施例在一定流速下增強(qiáng)了汽水分離的均勻性與大小流量的引射功能且在一定程度上增強(qiáng)了系統(tǒng)的保溫性。[0057] 進(jìn)一步地，根據(jù)實(shí)施例所涉及的一種可調(diào)節(jié)流量的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣子系統(tǒng)，因?yàn)闅渌蛛x裝置具有離子吸附層，所以本實(shí)施例能夠在一定的酸性與導(dǎo)電率下對(duì)回收的混合氣體進(jìn)行降酸性和去離子化。[0058] 上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。