具有快速响应能力的燃料电池供气系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种具有快速响应能力的燃料电池供气系统，该燃料电池供气系统包括过滤器、空压机、储气罐、电子节气门和中冷器，所述空压机的进气端与所述过滤器的出气端连通；所述储气罐的进气端与所述空压机的出气端连通；所述电子节气门的进气端与所述储气罐的出气端连通；所述中冷器的进气端与所述电子节气门的出气端连通，且所述中冷器的出气端用于与燃料电池的进气端连通。本实用新型专利技术实现了燃料电池的快速响应，更有利于提高空压机的使用寿命。

Fuel cell air supply system with fast response

【技术实现步骤摘要】
具有快速响应能力的燃料电池供气系统
本技术涉及燃料电池
，具体涉及一种具有快速响应能力的燃料电池供气系统。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量转换效率高、工作温度低、零污染、能量密度高、启动迅速等优点，是一种高效、环境友好的新能源发电装置。现有的燃料电池启动时，需要空压机将空气压缩至预设大小的压强后才可对燃料电池进行供气。但是这种供气方式在需要频繁启动燃料电池时，因空压机压缩空气需要一定的缓冲时间，从而导致燃料电池响应时间过长。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种具有快速响应能力的燃料电池供气系统，旨在解决燃料电池响应时间过长的技术问题。为解决上述技术问题，本技术提出一种具有快速响应能力的燃料电池供气系统，该燃料电池供气系统包括过滤器、空压机、储气罐、电子节气门和中冷器，所述空压机的进气端与所述过滤器的出气端连通；所述储气罐的进气端与所述空压机的出气端连通；所述电子节气门的进气端与所述储气罐的出气端连通；所述中冷器的进气端与所述电子节气门的出气端连通，且所述中冷器的出气端用于与燃料电池的进气端连通。优选地，还包括用于采集输入所述空压机的空气的状态参数的第一采集单元和用于采集输入所述储气罐的空气的状态参数的第二采集单元。优选地，还包括冷却系统，所述冷却系统包括水泵、电子风扇散热器和三通流量分配器，所述水泵的出水口与所述电子风扇散热器的进水口连通，所述三通流量分配器的进水口与所述电子风扇散热器的出水口连通，且所述三通流量分配器的其中一个出水口与所述中冷器的进水口连通，另一个出水口与所述空压机的进水口连通，所述中冷器的出水口与所述水泵的进水口连通，所述空压机的出水口与所述水泵的进水口连通。优选地，还包括用于采集输入燃料电池的空气的状态参数的第三采集单元和用于采集输入所述中冷器的冷却液的状态参数的第四采集单元。优选地，所述中冷器的出气口通过加湿器与燃料电池的进气端连通。优选地，所述加湿器包括由全氟磺酸隔膜分隔开的储水汽空间和加湿空间，所述加湿器的进气口和出气口均与所述加湿空间连通，所述储水汽空间具有一个进水口和一个出水口，所述储水汽空间的进水口用于与燃料电池的出水口连通。优选地，所述储水汽空间的进水口设有用于与燃料电池的出水口连通的汽水分离器。优选地，还包括用于采集燃料电池输出的水汽的状态参数的第五采集单元。优选地，所述储水汽空间的出水口设有依次连通的单向阀和背压阀，所述空压机的出气口设有与所述背压阀的进气口连通的防喘阀，所述汽水分离器的出水口设有排水阀。本技术实施例提供的燃料电池供气系统，通过依次连通的过滤器、空压机、储气罐、电子节气门和中冷器，利用过滤器对空气进行过滤、空压机对空气进行压缩、储气罐储存气体、电子节气门控制储气罐输出空气流量的大小以及中冷器对储气罐输出的空气进行降温，从而方便对燃料电池进行供气。同时，通过储气罐存储气体，可在燃料电池启动时直接通过电子节气门对燃料电池进行供气。相对现有技术而言，本技术有利于缩短燃料电池的响应时间，更有利于避免空压机的频繁启动，从而提高空压机的使用寿命。附图说明图1为本技术中燃料电池供气系统一实施例的整体结构示意图；图2为图1所示的冷却系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提出一种具有快速响应能力的燃料电池供气系统，该燃料电池供气系统包括过滤器1、、空压机2、储气罐3、电子节气门4和中冷器5，所述空压机2的进气端与所述过滤器1的出气端连通；所述储气罐3的进气端与所述空压机2的出气端连通；所述电子节气门4的进气端与所述储气罐3的出气端连通；所述中冷器5的进气端与所述电子节气门4的出气端连通，且所述中冷器5的出气端可与燃料电池21的进气端连通。本实施例中，如图1所示，过滤器1与空压机2的连通方式、储气罐3与空压机2的连通方式、电子节气门4与储气罐3的连通的方式以及中冷器5与电子节气门4的连通方式可通过导气管连通，导气管可以为金属材料制作，也可采用橡胶材料制作。为了方便导气管与各个部件的拆装，可通过喉箍对导气管进行固定。过滤器1对空气进行过滤，以有利于保护燃料电池21。同时，为了方便燃料电池21的快速响应，储气罐3会对空压机2压缩的空气进行存储，以有利于燃料电池21在下一次启动时，直接由电子节气门4控制储气罐3内的空气通过中冷器5输入燃料电池21，从而无需等待空压机2对空气进行压缩的时间。具体的，现有的空压机2对空气进行压缩到对燃料电池21进行供气需要1.5秒左右，而采用储气罐3存储一定量的空气后，在燃料电池21启动时只需通过电子节气门4即可对燃料电池21输入适量的空气，此时燃料电池21响应的时间可控制在1秒以内。同时，通过增加存储空气的储气罐3可以避免燃料电池21频繁启动而降低空压机2的使用寿命。电子节气门4可控制储气罐3输出空气的流量大小，以方便根据实际情况改变输入燃料电池21内空气的流量。由于空压机2对空气压缩会使空气的温度升高，中冷器5可对空压机2输出的空气进行降温，从而使空气符合燃料电池21要求。中冷器5与燃料电池21之间的管路上还设置有消音器，以方便消除输入燃料电池21的空气的噪音，从而有利于提高燃料电池21的使用寿命。整个供气系统的控制可以与燃料电池的控制器6共用，即可采用燃料电池控制器(FCU)的形式，当然也可以是单独设置相应的处理器，供气系统中的各个自动控制部件均与控制器6通信连接。本实施例中，通过依次连通的过滤器1、空压机2、储气罐3、电子节气门4和中冷器5，利用过滤器1对空气进行过滤、空压机2对空气进行压缩、储气罐3储存气体、电子节气门4控制储气罐3输出空气流量的大小以及中冷器5对储气罐3输出的空气进行降温，从而方便对燃料电池21进行供气。同时，通过储气罐3存储气体，有利于在燃料电池21启动时直接对燃料电池21进行供气，从而有利于缩短燃料电池21响应时间，实现了燃料电池的快速响应，更有利于避免空压机的频繁启动，从而提高空压机的使用寿命。如图1和图2所示，为了方便对供气系统进行冷却，还是设置有冷却系统7，以方便对上述各个部件进行降温，以保证各个部件的使用寿命，冷却系统7包括水泵18、电子风扇散热器19、三通流量分配器20和第四采集单元11，且水泵18、电子风扇散热器19和三通流量分配器20依次通过导水管连通。此时，中冷器5、燃料电池6和空压机2均优选采水冷式，三通流量分配器20的其中一个出水口与中冷器5的进水口连通，三通流量分配器20的另一个出水口与空压机2的进水口连通，中冷器5的出水口与水泵18的进水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有快速响应能力的燃料电池供气系统，其特征在于，包括过滤器、空压机、储气罐、电子节气门和中冷器，所述空压机的进气端与所述过滤器的出气端连通；所述储气罐的进气端与所述空压机的出气端连通；所述电子节气门的进气端与所述储气罐的出气端连通；所述中冷器的进气端与所述电子节气门的出气端连通，且所述中冷器的出气端用于与燃料电池的进气端连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有快速响应能力的燃料电池供气系统，其特征在于，包括过滤器、空压机、储气罐、电子节气门和中冷器，所述空压机的进气端与所述过滤器的出气端连通；所述储气罐的进气端与所述空压机的出气端连通；所述电子节气门的进气端与所述储气罐的出气端连通；所述中冷器的进气端与所述电子节气门的出气端连通，且所述中冷器的出气端用于与燃料电池的进气端连通。


2.根据权利要求1所述的燃料电池供气系统，其特征在于，还包括用于采集输入所述空压机的空气的状态参数的第一采集单元和用于采集输入所述储气罐的空气的状态参数的第二采集单元。


3.根据权利要求1所述的燃料电池供气系统，其特征在于，还包括冷却系统，所述冷却系统包括水泵、电子风扇散热器和三通流量分配器，所述水泵的出水口与所述电子风扇散热器的进水口连通，所述三通流量分配器的进水口与所述电子风扇散热器的出水口连通，且所述三通流量分配器的其中一个出水口与所述中冷器的进水口连通，另一个出水口与所述空压机的进水口连通，所述中冷器的出水口与所述水泵的进水口连通，所述空压机的出水口与所述水泵的进水口连通。


4.根据权利要求3所述的燃料电池供气系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丛国，匡金俊，彭旭，郭玉平，
申请(专利权)人：深圳国氢新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44