一种燃料电池降温的温度控制系统技术方案

本实用新型专利技术具体公开了一种燃料电池降温的温度控制系统，包括过滤增压组件、第一冷凝器、温度控制组件、空气加湿器、氢气输送反应装置和燃料电池堆，所述过滤增压组件与所述第一冷凝器的入口连通，所述第一冷凝器的出口通过管路与空气加湿器连通，所述氢气输送反应装置上设有第一换热器组，所述第一换热器组与第一冷凝器连通，所述温度控制组件分别连接在第一冷凝器与过滤增压组件之间的管路和第一冷凝器与空气加湿器之间的管路上，所述空气加湿器与燃料电池堆连通。本实用新型专利技术的温度控制系统可以有效的控制空压机进入电堆的温度不高于合适值，防止由于气体温度过高、水分蒸发，导致电池的性能变差，极大地减少寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池降温的温度控制系统
本技术涉及燃料电池
，具体涉及一种燃料电池降温的温度控制系统。
技术介绍
燃料电池是一种高效、绿色环保的发电装置，可直接将化学能转化为电能，为连接的用电设备提供电力，膜电极是燃料电池内部组件的核心，其工作的条件需要具有一定温度和湿度。进入燃料电池内的氢气和空气的温度会极大的影响到电堆的性能。空气的来源是由外部空气过滤后进入空压机后，将压缩空气提供给电堆，由于电堆对高功率的需求，故而空气的需求量也更高，空压机对空气的压缩会导致空气的温度急剧升高，一般可达到100℃-130℃左右，高于电堆的正常运行温度，不适合燃料电池正常工作温度，会影响燃料电池的使用寿命甚至会发生意外。
技术实现思路
本技术专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种燃料电池降温的温度控制系统。该温度控制系统可以有效的控制空压机进入电堆的温度不高于合适值，防止由于气体温度过高、水分蒸发，导致电池的性能变差，极大地减少寿命。本专利技术所要解决的上述问题通过以下技术方案以实现：一种燃料电池降温的温度控制系统，包括过滤增压组件、第一冷凝器、温度控制组件、空气加湿器、氢气输送反应装置和燃料电池堆，所述过滤增压组件通过管路与所述第一冷凝器的入口连通，所述第一冷凝器的出口通过管路与空气加湿器连通，所述氢气输送反应装置上设有第一换热器组，所述第一换热器组与第一冷凝器连通，所述温度控制组件分别连接在第一冷凝器与过滤增压组件之间的管路和第一冷凝器与空气加湿器之间的管路上，所述温度控制组件还与第一冷凝器电连接，所述空气加湿器与燃料电池堆连通。优选的，所述过滤增压组件包括空气过滤器和空气压缩机，所述空气过滤器通过管路与空气压缩机连通，所述空气压缩机通过管路与第一冷凝器的入口连通。优选的，所述温度控制组件包括温度控制器、第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器连接在第一冷凝器与空气压缩机之间的管路上，所述第二温度传感器连接在第一冷凝器与空气加湿器之间的管路上，所述温度控制器分别与第一温度传感器和第二温度传感器电连接并且所述温度控制器与第一冷凝器电连接。优选的，所述氢气输送反应装置包括高压氢气瓶、控制阀组、第一换热器组和加热加湿器，所述高压氢气瓶通过管路与控制阀组连通，所述控制阀组通过管路与第一换热器组连通，所述第一换热器组通过管路与加热加湿器连通，所述加热加湿器通过管路与燃料电池堆连通。优选的，所述控制阀组包括第一减压阀和第二减压阀，所述第一减压阀和第二减压阀并列连通排布在高压氢气瓶与第一换热器组之间的管路上。优选的，所述第一换热器组包括第一分换热器和第二分换热器，所述控制阀组包括第一膨胀阀和第二膨胀阀，所述第一膨胀阀的出口与第一分换热器的第一入口连通，所述第一分换热器的第一出口与第二膨胀阀的入口连通，所述第二膨胀阀的出口与第二分换热器的第一入口连通，所述第二分换热器的第一出口与加热加湿器的入口连通。优选的，所述第一膨胀阀和第二膨胀阀均选用活塞型膨胀器。优选的，所述氢气输送反应装置还包括第二冷凝器，所述第二冷凝器的第一入口与燃料电池堆的出口连通，所述第二冷凝器的第二入口均与第一分换热器的第二出口和第二分换热器的第二出口连通。优选的，所述氢气输送反应装置还包括水箱，所述第二冷凝器的出口与水箱的入口连通，所述水箱的出口分别与加热加湿器的入口、燃料电池堆的入口连通。有益效果：采用本实用型所述的结构后，由于结构设有利用高压氢气降压降温，温度可以降低约10-15℃，通过第一换热器组释放冷量，将冷量送入第一冷凝器中，从空气出口以及第一冷凝器出口处采集气体温度信号，若温度控制组件测得温度高于80℃，反馈信号到第一换热器组继续释放冷量到第一冷凝器中，直到温度控制组件中温度信号不高于80℃空气才可流入电堆中。通过这样的方法，可以有效地控制空压机进入电堆的温度不高于80℃，防止由于气体温度过高，水分蒸发，导致电池的性能变差，极大地减少寿命；并且充分利用了高压氢气降压时产生的能量损失用于燃料空气的降温。附图说明图1是本技术所述的一种燃料电池降温的温度控制系统的结构示意图。图2是本技术所述的一种燃料电池降温的温度控制系统的氢气输送反应装置的其一实施例的结构示意图。图1-2:1-空气过滤器；2-空气压缩机；3-第一冷凝器；4-温度控制组件；5-空气加湿器；6-燃料电池堆；7-氢气输送反应装置；10-温度控制器；11-第一温度传感器；12-第二温度传感器；13-高压氢气瓶；14-控制阀组；15-第一换热器组；16-加热加湿器；17-第一减压阀；18-第二减压阀；19-第一膨胀阀；20-第二膨胀阀；21-第一分换热器；22-第二分换热器；23-第二冷凝器；24-水箱；25-过滤增压组件。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明，但实施例对本专利技术不做任何形式的限定。实施例1：如图1所示的一种燃料电池降温的温度控制系统，包括过滤增压组件25、第一冷凝器3、温度控制组件4、空气加湿器5、氢气输送反应装置7和燃料电池堆6，所述过滤增压组件25通过管路与所述第一冷凝器3的入口连通，所述第一冷凝器3的出口通过管路与空气加湿器5连通，所述氢气输送反应装置7上设有第一换热器组15，所述第一换热器组15通过管路与第一冷凝器3连通，所述温度控制组件4分别连接在第一冷凝器3与过滤增压组件25之间的管路和第一冷凝器3与空气加湿器5之间的管路上，所述温度控制组件4还与第一冷凝器3电连接，所述空气加湿器5通过管路与燃料电池堆6连通。在本实施例中，本专利技术创造利用高压氢气降压降温，温度可以降低约10-15℃，通过第一换热器组释放冷量，将冷量送入第一冷凝器中，从空气出口以及第一冷凝器出口处采集气体温度信号，若温度控制组件测得温度高于80℃，反馈信号到第一换热器组继续释放冷量到第一冷凝器中，增加第一冷凝器的散热速率，第二温度传感器持续反馈温度给第一换热器端，直到温度控制组件中温度信号不高于80℃空气才可流入电堆中。通过这样的方法，可以有效的控制空压机进入电堆的温度不高于80℃，防止由于气体温度过高，水分蒸发，导致电池的性能变差，极大地减少寿命；并且充分利用了高压氢气降压时产生的能量损失用于燃料空气的降温。实施例2：本实施例的其它结构与实施例1的一致，不同在于：如图1所示的一种燃料电池降温的温度控制系统，所述过滤增压组件25包括空气过滤器1和空气压缩机2，所述空气过滤器1通过管路与空气压缩机2连通，所述空气压缩机2通过管路与第一冷凝器3的入口连通。具体地，所述温度控制组件4包括温度控制器10、第一温度传感器11和第二温度传感器12，所述第一温度传感器11连接在第一冷凝器3与空气压缩机2之间的管路上，所述第二温度传感器12连接在第一冷凝器3与空气加湿器5之间的管路上，所述温度控制器10分别与第一温度传感器11和第二温度传感器12电连接并且所述温度控制器10与第一冷凝器3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池降温的温度控制系统，其特征在于，包括过滤增压组件、第一冷凝器、温度控制组件、空气加湿器、氢气输送反应装置和燃料电池堆，所述过滤增压组件通过管路与所述第一冷凝器的入口连通，所述第一冷凝器的出口通过管路与空气加湿器连通，所述氢气输送反应装置上设有第一换热器组，所述第一换热器组与第一冷凝器连通，所述温度控制组件分别连接在第一冷凝器与过滤增压组件之间的管路和第一冷凝器与空气加湿器之间的管路上，所述温度控制组件还与第一冷凝器电连接，所述空气加湿器与燃料电池堆连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池降温的温度控制系统，其特征在于，包括过滤增压组件、第一冷凝器、温度控制组件、空气加湿器、氢气输送反应装置和燃料电池堆，所述过滤增压组件通过管路与所述第一冷凝器的入口连通，所述第一冷凝器的出口通过管路与空气加湿器连通，所述氢气输送反应装置上设有第一换热器组，所述第一换热器组与第一冷凝器连通，所述温度控制组件分别连接在第一冷凝器与过滤增压组件之间的管路和第一冷凝器与空气加湿器之间的管路上，所述温度控制组件还与第一冷凝器电连接，所述空气加湿器与燃料电池堆连通。


2.根据权利要求1所述的一种燃料电池降温的温度控制系统，其特征在于，所述过滤增压组件包括空气过滤器和空气压缩机，所述空气过滤器通过管路与空气压缩机连通，所述空气压缩机通过管路与第一冷凝器的入口连通。


3.根据权利要求2所述的一种燃料电池降温的温度控制系统，其特征在于，所述温度控制组件包括温度控制器、第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器连接在第一冷凝器与空气压缩机之间的管路上，所述第二温度传感器连接在第一冷凝器与空气加湿器之间的管路上，所述温度控制器分别与第一温度传感器和第二温度传感器电连接并且所述温度控制器与第一冷凝器电连接。


4.根据权利要求1所述的一种燃料电池降温的温度控制系统，其特征在于，所述氢气输送反应装置包括高压氢气瓶、控制阀组、第一换热器组和加热加湿器，所述高压氢气瓶通过管路与控制阀组连通，所述控制阀组通过管路与第一换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆杨，陈晓，张永，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44