一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统技术方案

本发明专利技术公开了一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统，包括依次连接的空气抽吸单元、空气压缩单元、空气湿度控制单元、空气温度稳定单元和空气过滤单元，其中：所述空气抽吸单元用于抽吸空气并将抽吸的空气传输至空气压缩单元；所述空气压缩单元用于将抽吸的空气压缩并传输至空气湿度控制单元；所述空气湿度控制单元用于控制空气的湿度，并将处理后的空气传输至空气温度稳定单元；所述空气温度稳定单元用于控制空气的温度；所述空气过滤单元通过进气管与所述甲醇水重整制氢燃料电池连通，用于将来自温控箱的空气进行过滤后传输至甲醇水重整制氢燃料电池。

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统
本专利技术涉及燃料电池领域，特别是一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统。
技术介绍
燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。甲醇水重整制氢燃料电池，在电池堆进行反应的时候，需要空气方可进行反应发电，空气一般是外置压缩设备经过压缩的，而空气在被压缩的时候，其温度会急剧升高，而甲醇水重整制氢燃料电池的工作温度一般不能超过80°，所以必须要将温度高的气体进行降温，同时大量的干燥空气进入后，极容易将质子交换膜上的水分子带走，由于质子水化不足无法穿过质子交换膜，导致电级内阻急剧增加，电极性能急剧下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，设计了一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统。实现上述目的本专利技术的技术方案为，一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统，包括依次连接的空气抽吸单元、空气压缩单元、空气湿度控制单元、空气温度稳定单元和空气过滤单元，其中：所述空气抽吸单元用于抽吸空气并将抽吸的空气传输至空气压缩单元；所述空气压缩单元用于将抽吸的空气压缩并传输至空气湿度控制单元；所述空气湿度控制单元用于控制空气的湿度，并将处理后的空气传输至空气温度稳定单元；所述空气温度稳定单元用于控制来自湿控箱的空气的温度，其包括：底座、温控箱、降温箱、制冷片、蛇形管以及循环泵；所述底座固定于支撑面上，所述温控箱安置于底座上，所述循环泵、蛇形管、降温箱、制冷片位于温控箱内，且制冷片与降温箱的外壁连接，用于对降温箱内的制冷剂进行制冷，所述循环泵、降温箱以及蛇形管依次连通形成回路，使得制冷剂不断的进行循环，所述温控箱通过第二管道与空气过滤单元连通；所述空气过滤单元通过进气管与所述甲醇水重整制氢燃料电池连通，用于将来自温控箱的空气进行过滤后传输至甲醇水重整制氢燃料电池。进一步地，所述空气抽吸单元包括：抽吸机以及空气收集罩体，所述抽吸机通过管道与空气收集罩体连通。进一步地，所述空气压缩单元，其包括：进气管道、出气管道、空气压缩机以及安装架体；所述进气管道和出气管道均与空气压缩机进行连通，所述空气压缩机位于安装架体上，所述进气管道的另一端与抽吸机连通，所述出气管道的另一端与空气湿度控制单元连通。进一步地，所述空气湿度控制单元包括：水液存放箱、水管、水管接头、电磁阀、雾化箱、超声波发生器、U型管、喷嘴、湿控箱以及湿度检测仪；所述水管一端连接水液存放箱，另一端通过所述水管接头连接雾化箱，所述电磁阀位于水管上，所述超声波发生器位于雾化箱内，所述U型管一端与雾化箱进行连通，另一端与喷嘴连通，所述喷嘴插装于湿控箱端面，且伸入其内；所述湿控箱通过第一管道与空气温度稳定单元连通，所述湿度检测仪位于所述第一管道上。进一步地，所述空气过滤单元包括：第一空气过滤腔、第二空气过滤腔、过滤边框、过滤膜以及一组固定螺栓；所述第一空气过滤腔与第二空气过滤腔外部均呈圆柱型，且内部具有空腔结构，并且圆周面具有用于管道连通的开口，所述第一空气过滤腔与第二空气过滤腔通过一组固定螺栓进行紧固，所述一组固定螺栓的数量为六个；所述过滤边框嵌装于所述第一空气过滤腔与第二空气过滤腔配合形成的空腔的中心处，所述过滤膜嵌装于过滤边框内。进一步地，所述系统还包括电控单元，所述电控单元包括：单片机以及电控箱；所述单片机位于电控箱内，所述循环泵、湿度检测仪、超声波发生器、电磁阀以及抽吸机均与单片机电性连接。进一步地，所述温控箱外壁设有检修口，该检修口用于对温控箱内部结构进行检修。本专利技术提供的甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统，通过空气过滤单元、空气温度稳定单元，空气湿度控制单元、空气压缩单元以及空气抽吸单元的共同配合，对进入甲醇水重整制氢燃料电池的空气的温度和湿度进行了有效控制，提升了电池的电极性能。进一步地，对空气湿度控制单元和空气温度稳定单元的具体结构进行了设计，结构简单、节约空间，且控制精准。附图说明图1是本专利技术所述一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统的结构示意图；图2是本专利技术所述一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统的俯视结构示意图；图3是本专利技术所述一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统的框架结构示意图；图4是本专利技术所述第一空气过滤腔的结构示意图；图5是图1的局部放大的结构示意图；图6是图1的局部放大的结构示意图；图7是图1的局部放大的结构示意图；图中，1、甲醇水重整制氢燃料电池电堆；2、进气管；3、水液存放箱；4、第一空气过滤腔；5、第二空气过滤腔；6、过滤边框；7、过滤膜；8、固定螺栓；9、底座；10、温控箱；11、降温箱；12、制冷片；13、蛇形管；14、制冷剂；15、循环泵；16、水管接头；17、湿控箱；18、湿度检测仪；19、喷嘴；20、雾化箱；21、超声波发生器；22、电磁阀；23、U型管；24、水管；25、进气管道；26、出气管道；27、空气压缩机；28、安装架体；29、抽吸机；30、空气收集罩体；31、电控箱；32、单片机。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行具体描述。如图1-图7所示，一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统，包括甲醇水重整制氢燃料电池电堆1、空气抽吸单元、空气压缩单元、空气湿度控制单元、空气温度稳定单元和空气过滤单元。其中，空气抽吸单元包括：抽吸机29以及空气收集罩体30，抽吸机29通过管道与空气收集罩体30连通；空气抽吸单元用于抽吸空气并将抽吸的空气传输至空气压缩单元。空气压缩单元，包括：进气管道25、出气管道26、空气压缩机27以及安装架体28。空气压缩单元通过进气管道25与空气抽吸单元连通，进气管道25的另一端与空气压缩机27连通。空气压缩机27设置于安装架体28上，空气压缩机27的另一端与出气管道26连通。出气管道26的另一端与空气湿度控制单元连通。空气抽吸单元吸入的空气通过进气管道25进入空气压缩单元，经过空气压缩机27压缩后通过出气通道26进入空气湿度控制单元。空气湿度控制单元，用于控制流通的空气的湿度，包括水液存放箱3、水管24、水管接头16、电磁阀22、雾化箱20、超声波发生器21、U型管23、喷嘴19、湿控箱17以及湿度检测仪18；水液存放箱3用于存放水液。水管24的一端与水液存放箱3连接，另一端通过水管接头16连接雾化箱20，水管接头16设置于雾化箱的外壁。水管24上设置有电磁阀22。湿控箱17，其内部为空腔结构，且外部呈矩形结构；雾化箱20设置在湿控箱17的外侧(例如上端面)并与湿控箱贴合，超声波发生器21位于雾化箱20内，用于将水液雾化。U型管23是一种外部结构“U”型的管体，其一端与雾化箱20连通，另一端与喷嘴19连通。喷嘴19插装于湿控箱17端面，且伸入其内，用于将雾化汽喷入湿控箱17增加空气湿度。第一管道上设置有湿度检测仪18，用于检测加湿后的空气湿度，便于人工调节操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统，其特征在于，包括依次连接的空气抽吸单元、空气压缩单元、空气湿度控制单元、空气温度稳定单元和空气过滤单元，其中：所述空气抽吸单元用于抽吸空气并将抽吸的空气传输至空气压缩单元；所述空气压缩单元用于将抽吸的空气压缩并传输至空气湿度控制单元；所述空气湿度控制单元用于控制空气的湿度，并将处理后的空气传输至空气温度稳定单元；所述空气温度稳定单元用于控制空气的温度，其包括：底座(9)、温控箱(10)、降温箱(11)、制冷片(12)、蛇形管(13)以及循环泵(15)；所述底座(9)固定于支撑面上，所述温控箱(10)安置于底座(9)上，所述循环泵(15)、蛇形管(13)、降温箱(11)、制冷片(12)位于温控箱(10)内，且制冷片(12)与降温箱(11)的外壁连接，用于对降温箱(11)内的制冷剂(14)进行制冷，所述循环泵(15)、降温箱(11)以及蛇形管(13)依次连通形成回路，使得制冷剂(14)不断的进行循环，所述温控箱(10)通过第二管道与空气过滤单元连通；所述空气过滤单元通过进气管(2)与所述甲醇水重整制氢燃料电池连通，用于将来自温控箱(10)的空气进行过滤后传输至所述甲醇水重整制氢燃料电池。...

【技术特征摘要】
1.一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统，其特征在于，包括依次连接的空气抽吸单元、空气压缩单元、空气湿度控制单元、空气温度稳定单元和空气过滤单元，其中：所述空气抽吸单元用于抽吸空气并将抽吸的空气传输至空气压缩单元；所述空气压缩单元用于将抽吸的空气压缩并传输至空气湿度控制单元；所述空气湿度控制单元用于控制空气的湿度，并将处理后的空气传输至空气温度稳定单元；所述空气温度稳定单元用于控制空气的温度，其包括：底座(9)、温控箱(10)、降温箱(11)、制冷片(12)、蛇形管(13)以及循环泵(15)；所述底座(9)固定于支撑面上，所述温控箱(10)安置于底座(9)上，所述循环泵(15)、蛇形管(13)、降温箱(11)、制冷片(12)位于温控箱(10)内，且制冷片(12)与降温箱(11)的外壁连接，用于对降温箱(11)内的制冷剂(14)进行制冷，所述循环泵(15)、降温箱(11)以及蛇形管(13)依次连通形成回路，使得制冷剂(14)不断的进行循环，所述温控箱(10)通过第二管道与空气过滤单元连通；所述空气过滤单元通过进气管(2)与所述甲醇水重整制氢燃料电池连通，用于将来自温控箱(10)的空气进行过滤后传输至所述甲醇水重整制氢燃料电池。2.根据权利要求1所述的一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统，其特征在于，所述空气抽吸单元包括：抽吸机(29)以及空气收集罩体(30)，所述抽吸机(29)通过管道与空气收集罩体(30)连通。3.根据权利要求2所述的一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统，其特征在于，所述空气压缩单元包括：进气管道(25)、出气管道(25)、空气压缩机(27)以及安装架体(28)；所述进气管道(25)和出气管道(25)均与空气压缩机(27)连通，所述空气压缩机(27)位于安装架体(28)上，所述进气管道(25)的另一端与抽吸机(29)连通，所述出气管道(25)的另一端与空气湿度控制单元连通。4.根据权利要求3所述的一种甲醇水重整制氢燃料电池的空气供应系统，其特征在于，所述空气湿度控制单元包括：水液存放箱(3)、水管(24...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶志国，党志东，戚玉欣，
申请(专利权)人：德州新动能铁塔发电有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37