用于氢燃料电池的空气供应组件制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于氢燃料电池的空气供应组件，其中本实用新型专利技术用于氢燃料电池的空气供应组件包括用于向燃料电池堆供应正压空气的空气压缩机和辅助控制空气供应通路内空气压力的背压阀。

Air supply assembly for hydrogen fuel cell

【技术实现步骤摘要】
用于氢燃料电池的空气供应组件
本技术涉及氢燃料电池，尤其涉及一种尤其涉及一种用于氢燃料电池的空气供应组件。
技术介绍
燃料电池是一种新型的能够将燃料的化学能转化成电能的发电装置。作为近些年来快速发展的新型能源利用方式，其在最近几年逐渐走向实际使用，例如，作为机动车的动力源。燃料电池，尤其是氢燃料电池，具有发电效率高、环境污染小等优点，也日益受人们重视。相应地，氢能也被认为是有希望替代传统能源，如化石燃料等的新型燃料。燃料电池的反应物包括燃料和氧化剂。例如，常见的氢燃料电池，其燃料为氢气，氧化剂为氧气(或空气)。在氢燃料电池运行期间，氢燃料电池持续向其燃料电池堆提供作为燃料的氢气和作为氧化剂的氧气，氢氧发生反应生成水和电能，电能通过供电电路被提供给负载(或用电设备)。一般地，氢燃料电池向其燃料电池堆提供的氢为压缩氢气，且其压力相对恒定。而氢燃料电池向其燃料电池堆提供的氧气通常来自空气，氢燃料电池通过其空气压缩机将空气提供给相应燃料电池堆。因此，氢燃料电池在正常运行时，氢燃料电池产生的电能一部分被提供给(目标)用电设备，另一部分被用于维持空气压缩机的运转，以使其能够持续向氢燃料电池提供空气和确保氢燃料电池的正常运行。然而，现有燃料电池，尤其是大多数现有的氢燃料电池，为了确保其具有更大的功率密度和更高的输出功率，并未考虑空气压缩机的运行对氢燃料电池产生电能的消耗。这种对氢燃料电池的空气压缩机运行的优化的缺乏导致氢燃料的浪费、氢燃料电池续航里程的降低和氢燃料电池的运行成本的升高。换句话说，现有绝大多数氢燃料电池没有在确保其输出功率的前提下，对氢燃料电池的空气压缩机的电能消耗导致的氢消耗进行优化和提高氢燃料电池的整体输出性能。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种用于氢燃料电池的空气供应组件，其中本技术用于氢燃料电池的空气供应组件能够帮助空气供应系统根据氢燃料电池的输出功率控制其空气压缩机的转速和其背压阀的开度，以在确保氢燃料电池在正常运行和供应电能的同时，尽可能降低氢燃料电池空气压缩机的能量消耗。本技术的另一目的在于提供一种用于氢燃料电池的空气供应组件，其中本技术用于氢燃料电池的空气供应组件能够帮助空气供应系统在需要增加空气供应时，优先通过增加背压阀开度的方式，增加空气供应，和在需要减少空气供应时，优先通过降低氢燃料电池的空气压缩机的转速的方式，减少空气供应。本技术的另一目的在于提供一种用于氢燃料电池的空气供应组件，其中本技术用于氢燃料电池的空气供应组件能够帮助空气供应系统在该氢燃料电池启动时，控制该空气供应系统的空气压缩机处于最小转速和控制该空气供应系统的背压阀处于最大开度。本技术的其它目的和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。依本技术的一个方面，能够实现前述目的和其他目的的本技术用于氢燃料电池的空气供应组件，其具有：至少一个空气压缩机；和至少一个空气供应通路，其中该空气供应通路的一端与该空气压缩机的空气出口相连通，另一端与该氢燃料电池的燃料电池堆的进气口相连通通过对随后的描述和附图的理解，本技术进一步的目的和目的将得以充分体现。本技术的这些和其它目的、特点和目的，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。附图说明图1是根据本技术实施例的用于氢燃料电池的空气供应系统的结构示意图。图2是根据本技术实施例的用于氢燃料电池的空气供应系统的另一结构示意图。图3是根据本技术实施例的用于氢燃料电池的空气供应系统的背压控制装置的结构示意图。具体实施方式以下描述用于揭露本技术以使本领域技术人员能够实现本技术。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本技术的精神和范围的其他技术方案。本领域技术人员应理解的是，在本技术的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本技术的限制。可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。参考说明书附图之图1至图3，依本技术实施例的用于氢燃料电池的空气供应系统被阐明，其中本技术用于氢燃料电池的空气供应系统包括一控制模块10、至少一空气压缩机20和至少一背压阀30，其中该空气压缩机20被设置在该氢燃料电池1的空气供应通路101，该背压阀30被设置在该氢燃料电池1的空气排气通路102，其中该空气压缩机20和该背压阀30分别与该控制模块10可通电地相连接，以使该控制模块10能够控制该空气压缩机20的转速和该背压阀30的开度，从而使得该控制模块10能够通过控制该氢燃料电池1的该空气压缩机20和该背压阀30，控制向该氢燃料电池1的燃料电池堆2供应空气。换句话说，向该氢燃料电池1的燃料电池堆2的空气供应同时受该氢燃料电池1的该空气压缩机20和该背压阀30的影响。可以理解，本技术用于氢燃料电池的空气供应系统的该空气压缩机20通过空气供应通路101向该氢燃料电池1的燃料电池堆2供应正压空气。值得注意的是，氢燃料电池在运行和发电时，其产生的电量受氢燃料供应、空气(或氧气)供应和用电设备用电情况的影响。当氢和/或空气的供应不足时，氢燃料电池的最大发电量变小，其产生的电能将可能无法满足用电设备的用电需求。而当氢和空气的供应过量时，尽管氢燃料电池产生的电能能够满足用电设备的用电需求，但空气的过度供应，尤其是氢燃料电池的空气压缩机20的转速过高导致的空气过度供应，却可能导致氢燃料电池产生的电能的过度消耗和氢燃料的浪费。此外，常见的氢燃料电池大多通过氢气瓶等氢气容器供应压缩氢气，通过空气压缩机20和背压阀30控制压缩空气的供应。因此，对于给定的氢燃料电池而言，氢气的压力较为恒定，而空气的压力的可调节范围更大。因此，保持氢燃料电池的空气压缩机20的合理转速，以在确保空气供应能够满足氢燃料电池的发电需要的同时，尽量降低空气压缩机20的转速，是有必要的。如附图之图1至图3所示，依本技术实施例的用于氢燃料电池的空气供应系统的该控制模块10与该空气压缩机20可通电地相连接，以使该控制模块10能够控制该空气压缩机20的转速。如附图之图1至图3所示，本技术用于氢燃料电池的空气供应系统的该背压阀30与该控制模块10可通电地相连接，以使该控制模块10能够控制该背压阀30的开度。相应地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于氢燃料电池的空气供应组件，其特征在于，具有/n至少一个空气压缩机；和/n至少一个空气供应通路，其中该空气供应通路的一端与该空气压缩机的空气出口相连通，另一端与该氢燃料电池的燃料电池堆的进气口相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于氢燃料电池的空气供应组件，其特征在于，具有
至少一个空气压缩机；和
至少一个空气供应通路，其中该空气供应通路的一端与该空气压缩机的空气出口相连通，另一端与该氢燃料电池的燃料电池堆的进气口相连通。


2.根据权利要求1所述的空气供应组件，其特征在于，进一步具有一个空气排气通路和至少一个背压阀，其中该背压阀被设置在该空气排气通路。


3.根据权利要求1所述的空气供应组件，其特征在于，进一步包括一个压力传感器，其中该压力传感器被设置在该氢燃料电池的空气供应通路，以用于检测被提供给该氢燃料电池的该燃料电池堆的空气的压力。


4.根据权利要求1所述的空气供应组件，其特征在于，进一步包括一个流量传感器，其中该流量传感器被设置在该空气压缩机的空气进口，以用于实时检测单位时间内流入该空气压缩机的空气量。


5.根据权利要求1所述的空气供应组件，其特征在于，进一步包括一个电压检测器和一个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：单胜军，李平，许立哲，陈宏，左彬，李骁，
申请(专利权)人：武汉众宇动力系统科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42