一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，包括：主控制器、液氮制冷器、超低温阻尼缓冲器、热交换器、湿度控制器、电堆以及加热电机，液氮制冷器上设置有第一气阀且通过管道与超低温阻尼缓冲器相连接，超低温阻尼缓冲器的出口和第一三通阀的第一端口相连，第一三通阀的第三端口和热交换器相连接，第一三通阀的第二端口与电堆相连接；热交换器通过第二气阀和湿度控制器相连接，电堆的输入端与第二三通阀的第三端口相连，第二三通阀的第一端口通过管道与所述第一三通阀的第二端口相连接，第二三通阀的第二端口与外部管道相连接，本发明专利技术可提升燃料电池低温存储性能，且可通过小电流发生器进行低温下的加热电机的启动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置
本专利技术属于液氮冷藏领域，尤其涉及一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置。
技术介绍
近些年来，随着新能源汽车的不断发展以及其市场的不断扩大，逐渐成为汽车市场发展的关键。根据中国汽车工业协会的有效数据，在刚刚过去的2020年，新能源汽车产销分别完成136.6万辆和136.7万辆，同比分别增长7.5%和10.9%，自4月份以来持续保持增长，全年基本消除了新冠疫情的影响，汽车行业总体表现出了强大的发展韧性和内生动力，产销量同时也创历史新高。新能源汽车在未来有望成为汽车市场的主流，我国汽车产业也有望进入全面高质量的发展阶段。新能源汽车的发展未来可期，考虑到燃料电池受温度影响十分明显，其低温存储是一个困扰许久的难题。制冷温度过高会导致燃料电池低温存储性能不理想，而制冷温度过低则会对燃料电池造成不可逆的损坏，同时制冷时的压力和湿度也会影响燃料电池低温存储时的性能。
技术实现思路
针对以上出现的问题，本专利技术提供了一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，在温度过低时通过加热电机的启动提升温度，温度过高时通过打开液氮制冷器来降低温度，智能化程度高，同时可以通过小电流发生器进行低温下的电机启动。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，包括：主控制器以及与主控制器电气连接的液氮制冷器、超低温阻尼缓冲器、热交换器、湿度控制器、电堆以及加热电机，所述液氮制冷器上设置有第一气阀且通过管道与超低温阻尼缓冲器相连接，所述低温阻尼缓冲器与热交换器、电堆之间通过管道连接，所述超低温阻尼缓冲器的出口和第一三通阀的第一端口相连，所述第一三通阀的第三端口和热交换器相连接，所述第一三通阀的第二端口与电堆相连接；所述热交换器通过第二气阀和湿度控制器相连接，所述电堆的输入端与第二三通阀的第三端口相连，所述第二三通阀的第一端口通过管道与所述第一三通阀的第二端口相连接，所述第二三通阀的第二端口与外部管道相连接。在本专利技术一个较佳实施例中，所述第二三通阀的第一端口与所述第一三通阀的第二端口连接管道上设置有背压气阀，其作用是防止气体回流而对装置造成影响。在本专利技术一个较佳实施例中，所述电堆的输入端设置有第三气阀，所述第二气阀和第三气阀内均设置有与主控制器相连接的温湿度压力传感器，其作用是实时监测气阀内的温度和湿度。在本专利技术一个较佳实施例中，所述电堆电气连接小电流发生器，所述小电流发生器与所述主控制器相连接，其作用是实现低温启动保护电堆。在本专利技术一个较佳实施例中，还包括与湿度控制器电气连接用于对电堆进行吹扫的风扇，其作用是降低通入气体的湿度。在本专利技术一个较佳实施例中，所述第二三通阀的第二端口与外部管道之间设置有排气阀，其作用是将气体排出保证系统气压平衡。在本专利技术一个较佳实施例中，当电堆温度低于-20℃±1%时，所述主控制器打开加热电机，使热交换器和湿度控制器气阀间的气体升温，后将升温的气体通入电堆，所述温湿度压力传感器实时进行监控，当检测温度到达-20℃±1%时发送信号至主控制器，所述主控制器关闭加热电机、第一气阀、第二气阀以及第三气阀，升温完成。在本专利技术一个较佳实施例中，当电堆温度高于-20℃±1%时，所述控制器打开液氮制冷器，后将降温的气体通入电堆，所述温湿度压力传感器实时进行监控，当检测温度到达-20℃±1%时，所述主控制器关闭液氮制冷器、第一气阀、第二气阀以及第三气阀，降温完成。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术的基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，通过液氮制冷器的良好的制冷性能，解决了制冷效果差的问题，从而有效地提升了燃料电池低温存储性能；（2）本专利技术中选用液氮制冷器，由于液氮的沸点为-196.56℃，这样就可以确保制冷的有效性，提升制冷的性能；（3）液氮制冷器若直接连接器件，过低的温度可能会对器件造成不可逆的损害，故本专利技术在液氮制冷器之后通过第一气阀连接一个超低温阻尼缓冲器，大大降低了超低温对之后器件的影响；（4）本专利技术中热交换器可以把从超低温阻尼缓冲器中释放出气体的温度进行升温，控制温度提升至-20℃±1%，通过热交换器里的热交换芯控制温度，从而达到电堆低温存储的最佳温度，提升燃料电池低温存储性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本专利技术一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置结构示意图；图2图1是本专利技术一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置的工作流程图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术实施例为一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，包括：主控制器1以及与主控制器电气连接的液氮制冷器2、超低温阻尼缓冲器3、热交换器4、湿度控制器5、电堆6以及加热电机7，所述液氮制冷器上设置有第一气阀8且通过管道与超低温阻尼缓冲器相连接，所述低温阻尼缓冲器与热交换器、电堆之间通过管道连接，所述超低温阻尼缓冲器的出口和第一三通阀9的第一端口91相连，所述第一三通阀的第三端口93和热交换器相连接，所述第一三通阀的第二端口92与电堆相连接；所述热交换器通过第二气阀10和湿度控制器相连接，所述电堆的输入端与第二三通阀15的第三端口153相连，所述第二三通阀的第一端口151通过管道与所述第一三通阀的第二端口相连接，所述第二三通阀的第二端口152与外部管道相连接。具体的，所述第二三通阀的第一端口与第一三通阀的第二端口连接管道上设置有背压气阀11，这样可以将气体循环利用，降低成本。具体的，所述电堆的输入端设置有第三气阀12，所述第二气阀和第三气阀内均设置有与主控制器相连接的温湿度压力传感器，方便实时监控管道中的气体的温度、湿度和压力值，并发送信息至主控制器。具体的，所述电堆电气连接小电流发生器14，当燃料电池电堆进行低温启动时，本专利技术通过主控制器，使小电流发生器启动，把启动时的电流控制在1A以下，避免燃料电池负极表面析出金属锂，影响燃料电池性能。具体的，本专利技术中还包括一与湿度控制器电气连接用于对电堆进行吹扫的风扇13，可以调节进入电堆的气体湿度，快速高效地清理了气体中存留的水分，缩短了热交换器工作时间，保证制冷的可靠性，又能降低进入电堆气体的压力，避免电堆因压力过大而受损，同时节省电量。具体的，所述第二三通阀的第二端口与外部管道之间设置有排气阀（图中未示出），可以控制管道中气体压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，其特征在于，包括：主控制器以及与主控制器电气连接的液氮制冷器、超低温阻尼缓冲器、热交换器、湿度控制器、电堆以及加热电机，所述液氮制冷器上设置有第一气阀且通过管道与超低温阻尼缓冲器相连接，所述低温阻尼缓冲器与热交换器、电堆之间通过管道相连接，所述超低温阻尼缓冲器的出口和第一三通阀的第一端口相连，所述第一三通阀的第三端口和热交换器相连接，所述第一三通阀的第二端口与电堆相连接；所述热交换器通过第二气阀和湿度控制器相连接，所述电堆的输入端与第二三通阀的第三端口相连，所述第二三通阀的第一端口通过管道与所述第一三通阀的第二端口相连接，所述第二三通阀的第二端口与外部管道相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，其特征在于，包括：主控制器以及与主控制器电气连接的液氮制冷器、超低温阻尼缓冲器、热交换器、湿度控制器、电堆以及加热电机，所述液氮制冷器上设置有第一气阀且通过管道与超低温阻尼缓冲器相连接，所述低温阻尼缓冲器与热交换器、电堆之间通过管道相连接，所述超低温阻尼缓冲器的出口和第一三通阀的第一端口相连，所述第一三通阀的第三端口和热交换器相连接，所述第一三通阀的第二端口与电堆相连接；所述热交换器通过第二气阀和湿度控制器相连接，所述电堆的输入端与第二三通阀的第三端口相连，所述第二三通阀的第一端口通过管道与所述第一三通阀的第二端口相连接，所述第二三通阀的第二端口与外部管道相连接。


2.根据权利要求1所述的基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，其特征在于，所述第二三通阀的第一端口与所述第一三通阀的第二端口连接管道上设置有背压气阀，所述背压气阀用于防止气体回流。


3.根据权利要求1所述的基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，其特征在于，所述电堆的输入端设置有第三气阀，所述第二气阀和第三气阀内均设置有与主控制器相连接的温[微软用户1]。


4.根据权利要求1所述的基于液氮冷藏的提升燃料电池低温存储性能的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑郧，罗开玉，殷劲松，朱凯琦，鲁金忠，涂蔷，周赵亮，谢登印，
申请(专利权)人：张家港清研检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32