權利要求書： 1.一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)，其特征在于，包括：比例調壓閥，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、可調節(jié)式引射器以及復合保溫層，

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，所述可調節(jié)式引射器的前端與所述比例調節(jié)閥相連，后端與所述電堆的陽極側相連，引射端與所述氫水分離裝置相連，外部包裹有復合保溫層；

所述氫水分離裝置包括氫水分離器分離本體、復合保溫層、流道板、離子吸附層、電加熱器、溫度感應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，所述腔體內設有所述流道板，所述總成入口管道與所述電堆的陽極相連，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部連通，多個所述電加熱器分布設置在所述氫水分離器分離本體的上方、側方和下方，用于對所述氫水分離器分離本體進行加熱，所述溫度感應探頭設置在所述總成出口管道內，

所述氫水裝置控制器與所述電加熱器和所述溫度感應探頭連接，通過采集所述溫度感應探頭的信號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壓閥、所述可調節(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)動機在運行過程中，根據(jù)功率的不同，所述比例調節(jié)閥根據(jù)控制邏輯開啟不同的角度來控制進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節(jié)式引射器的閥體的運動改變所述引射器腔體的尺寸進行控制，保證引射流量在合理范圍內；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的溫度下進入所述電堆參與反應，保證進入所述電堆陽極側溫度值。

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

3.根據(jù)權利要求1所述的一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(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)權利要求1所述的一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(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離子和催化劑根據(jù)酸堿性調節(jié)不同的配比而得到的，所述離子吸附劑根據(jù)燃料電池的特點在一定催化劑的情況下，使陰離子與陽離子按照（1?1.35）:1的配比進行去酸性與去離子化。

說明書： 一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)技術領域[0001] 本發(fā)明涉及一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)，屬于燃料電池領域。背景技術[0002] 隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)增長，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。[0003] 燃料電池汽車基本不產生二氧化碳，但是會產生過量的氫氣，然而，尾排過量氫氣可能危害人的生命健康，還可能對金屬零件造成氫脆。發(fā)明內容[0004] 本發(fā)明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種讓燃料電池發(fā)動機子系統(tǒng)中氫氣充分利用并控制反應氣溫度在合理范圍內且讓氫氣盡可能少地排放到大氣中的可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)。[0005] 本發(fā)明提供了一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)，具有這樣的特征，包括：比例調壓閥，可調節(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；所述可調節(jié)式引射器包括可調節(jié)式引射器閥、引射器腔體及復合保溫層；所述氫水分離器是由氫水分離器分離本體、復合保溫層、離子吸附劑、電加熱器、溫度感應探頭及控制單元；燃料電池發(fā)動機在運行過程中，根據(jù)功率的不同，比例調節(jié)閥根據(jù)控制邏輯開啟不同的角度來控制流量，可調節(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動改變原來拉法爾管腔體進行控制，保證引射流量在合理范圍內進行。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)溫度感應探頭的反饋值，使其氫水分離器與可調解式引射器在接近電堆反應的溫度下進入電堆參與反應，保證進入電堆陽極側溫度值。本發(fā)明優(yōu)化了氫氣子系統(tǒng)的關鍵零部件，達到了燃料電池發(fā)動機子系統(tǒng)氫氣充分利用與優(yōu)化參與反應溫度的目的。[0006] 在本發(fā)明提供的可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，所述可調節(jié)式引射器包括可調節(jié)式引射器閥、引射器腔體及復合保溫層。引射器腔體屬于機械部件，在滿足一定功率引射的情況下，可實現(xiàn)大流量的引射，而所述可調節(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，所述復合保溫層是由E材料和相變材料復合而成。[0007] 在本發(fā)明提供的可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(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、復合保溫層、離子吸附劑、電加熱器、溫度感應探頭及控制單元，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，所述復合保溫層是由E材料和相變材料復合而成，所述離子吸附劑是由陰陽離子和催化劑根據(jù)酸堿性調節(jié)不同的配比而成，控制器是根據(jù)采集的溫度感應探頭的信號，調節(jié)不同電加熱器的數(shù)量與功率而成。[0008] 在本發(fā)明提供的可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，所述可調節(jié)式引射器的前端與所述比例調節(jié)閥相連。[0009] 在本發(fā)明提供的可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，所述可調節(jié)式引射器的后端與所述電堆的陽極側相連。[0010] 在本發(fā)明提供的可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)中，還可以具有這樣的特征：其中，所述可調節(jié)式引射器的引射端與所述氫水分離器相連。[0011] 在本發(fā)明提供的可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(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)明提供的可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(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節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)，因為具有引射裝置、電堆、氫水分離裝置、系統(tǒng)控制器、比例調節(jié)閥、電堆控制器、排氫電磁閥以及排水電磁閥。所以，本發(fā)明能夠回收電堆陽極中的氫氣，并調節(jié)其溫度值合理范圍內，再次通入電堆，加濕電堆的膜電極，同時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)明的實施例中一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)的結構示意圖；[0016] 圖2是本發(fā)明的實施例中引射裝置的結構示意圖；[0017] 圖3是本發(fā)明的實施例中氫水分離裝置的結構示意圖；以及[0018] 圖4是本發(fā)明的實施例中一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)的計算原理圖。具體實施方式[0019] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下結合實施例及附圖對本發(fā)明作具體闡述。[0020] <實施例>[0021] 圖1是本發(fā)明的實施例中一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)的結構示意圖。[0022] 如圖1所示，一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(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)明的實施例中引射裝置的結構示意圖。[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的尺寸從而調節(jié)通過引射裝置2進入電堆3的氫氣流量。可調節(jié)式引射器的前端與比例調節(jié)閥1相連，后端與電堆3的陽極側相連，引射端與氫水分離裝置4相連。[0027] 引射裝置2外部包裹有一層復合保溫材料。復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)過擠壓成型的復合材料。兩者材料的緊密結合，極大地提高了裝置的保溫性能。

[0028] E材料根據(jù)密度的不同可以設計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)動機低溫啟動時尤為明顯，可以極大地提高啟動速率。[0029] 圖3是本發(fā)明的實施例中氫水分離裝置的結構示意圖。[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] 總成入口管道設置在氫水分離器分離本體11上方，與電堆3陽極連通。陽極中的過量的氫氣、水蒸氣以及熱量通過總成入口管道a進入氫水分離器分離本體11的腔體內。[0033] 氫氣出口管道設置在氫水分離器分離本體11側方，用于排出經(jīng)過分離得到的雜質氣體。[0034] 液態(tài)水出口管道設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)化燃料電池的反應進程。[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離子和催化劑根據(jù)酸堿性調節(jié)不同的配比而設計得到的。離子吸附劑根據(jù)燃料電池的特點在一定催化劑的情況下，使陰離子與陽離子按照(1?1.35):1的配比進行去酸性與去離子化。

[0037] 電加熱器12用于對氫水分離器分離本體11進行加熱。在本實施例中，電加熱器5數(shù)量為三個，分布設置在氫水分離器分離本體11上方、側方和下方。[0038] 溫度感應探頭設置在總成出口管道內，用于感應總成出口管道內的溫度。[0039] 氫水裝置控制器7與電加熱器12以及溫度感應探頭6連接，通過采集溫度感應探頭的信號，經(jīng)過一定的信號處理，通過FCU控制指令，來控制電加熱器12的開啟數(shù)量與使用功率。具體地，在本實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合保溫材料。該復合保溫材料的材質與包裹引射裝置2的復合保溫材料材質相同。[0045] 電堆3具有陽極和陰極，其中陽極一側分別與引射裝置2和氫水分離裝置4連通。[0046] 比例調節(jié)閥1用于控制進入引射裝置2的氫氣的量。[0047] 電堆控制器8用于控制電堆運行。[0048] 排氫電磁閥6設置在氫氣出口管道處，用于控制氫氣出口管道的開啟或關閉。[0049] 排水電磁閥5設置在液態(tài)水出口管道處，用于控制液態(tài)水出口管道的開啟或關閉。[0050] 系統(tǒng)控制器9用于控制比例調節(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以及可調節(jié)式引射器c。[0051] 圖4是本發(fā)明的實施例中一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)的計算原理圖。[0052] 本發(fā)明提供的一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)的使用原理如下：[0053] 燃料電池發(fā)動機在運行過程中，根據(jù)實際功率的不同，比例調節(jié)閥根據(jù)控制控制進入引射裝置的流量，可調節(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動改變原來拉法爾管腔體進行控制，保證引射流量在合理范圍內進行。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生的氫氣?水蒸汽的混合氣體，根據(jù)溫度感應探頭的反饋值，調節(jié)混合氣體的溫度，使其氫水分離器與可調節(jié)式引射器在接近電堆反應的溫度下進入電堆參與反應，保證進入電堆陽極的側溫度值，從而加濕燃料電池動力系統(tǒng)的膜電極，同時也可減少氫氣排入大氣的量。[0054] 實施例的作用與效果[0055] 根據(jù)實施例所涉及的一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)，因為具有引射裝置、電堆、氫水分離裝置、系統(tǒng)控制器、比例調節(jié)閥、電堆控制器、排氫電磁閥以及排水電磁閥。所以，實施例的可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)能夠回收電堆陽極中的氫氣，并調節(jié)其溫度值合理范圍內，再次通入電堆，加濕電堆的膜電極，同時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] 進一步地，根據(jù)實施例所涉及的一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)，因為引射裝置的腔體為拉法爾腔，且外部具有復合保溫層，所以本實施例在一定流速下增強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了系統(tǒng)的保溫性。[0057] 進一步地，根據(jù)實施例所涉及的一種可調節(jié)流量的燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)，因為氫水分離裝置具有離子吸附層，所以本實施例能夠在一定的酸性與導電率下對回收的混合氣體進行降酸性和去離子化。[0058] 上述實施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來限制本發(fā)明的保護范圍。