一种燃料电池及其空气供应系统技术方案

本申请公开了一种燃料电池及其空气供应系统，用于向燃料电池堆供应空气，包括：进气管路；设置在进气管路中的空压机，其用于给进气管路中的空气提供压力；包围在空压机外侧的冷却腔体，其通过导流冷却液能够对空压机的电机以及流经空压机出气口的空气进行冷却。上述的空气供应系统，无需再在进气管路中设置中冷器，从而减少了空压机与中冷器之间的管路连接，简化了燃料电池的管路布置，提高了燃料电池的集成度；并且包围在空压机外侧的冷却腔体与独立设置的中冷器相比，内部流道比中冷器更简单，由于不再设置中冷器所以杜绝了中冷器存在的内漏问题，使得空压机的工作压力不再降低，降低了空压机的功耗，有利于提升燃料电池的功率输出和工作性能。的功率输出和工作性能。的功率输出和工作性能。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池及其空气供应系统


[0001]本技术涉及燃料电池
，特别涉及一种空气供应系统，本技术还涉及具有上述空气供应系统的一种燃料电池。

技术介绍

[0002]燃料电池是燃料电池堆和辅助系统的集成。其中，燃料电池堆是燃料电池的核心部分，辅助系统是为了维持燃料电池堆持续稳定工作的部分，其包括车载供氢系统、空气供应系统、热管理系统、水处理系统、通风系统、自动控制系统等。
[0003]其中的空气供应系统是对进入燃料电池堆的空气进行过滤、增湿、压力调节等方面处理的系统。现有的空气供应系统集成度较低，占用空间较大，不利于燃料电池的集成化发展，并且也影响了燃料电池的性能优化。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种空气供应系统，其能够提升燃料电池的集成化程度，并可以使燃料电池的性能得到优化。本技术还提供了具有上述空气供应系统的一种燃料电池。
[0005]为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种空气供应系统，用于向燃料电池堆供应空气，包括：
[0007]进气管路；
[0008]设置在所述进气管路中的空压机，所述空压机用于给所述进气管路中的空气提供压力；
[0009]包围在所述空压机外侧的冷却腔体，所述冷却腔体通过导流冷却液能够对所述空压机的电机以及流经所述空压机出气口的所述空气进行冷却。
[0010]优选的，上述空气供应系统中，所述冷却液在冷却回路中循环流动，所述冷却回路中设置有散热器、控制器和所述冷却腔体，且所述空压机在所述控制器的控制下工作。
[0011]优选的，上述空气供应系统中，所述空气供应系统包括能够将所述燃料电池堆中的气体导出的出气管路；所述进气管路的靠近所述燃料电池堆的部位设置有第一阀门，所述出气管路的靠近所述燃料电池堆的部位设置有第二阀门，并通过所述第一阀门实现所述进气管路和所述燃料电池堆的进气口的隔断以及通过所述第二阀门实现所述出气管路和所述燃料电池堆的出气口的隔断，以避免所述燃料电池堆出现氢空界面。
[0012]优选的，上述空气供应系统中，所述进气管路上设置有能够与大气连通的旁通管路，所述旁通管路中设置有第三阀门。
[0013]优选的，上述空气供应系统中，所述进气管路的远离所述燃料电池堆的一端设置有空气过滤器，并且所述进气管路的位于所述空气过滤器和所述空压机之间的部位设置有第一传感器。
[0014]优选的，上述空气供应系统中，所述第一传感器为监测所述进气管路中的所述空
气的质量流量计。
[0015]优选的，上述空气供应系统中，所述第一阀门和所述燃料电池堆之间设置有第二传感器，所述第二阀门和所述燃料电池堆之间设置有第三传感器。
[0016]优选的，上述空气供应系统中，所述第二传感器和所述第三传感器均为能够对气体的温度和压力进行监测的温压一体式传感器。
[0017]优选的，上述空气供应系统中，所述第一阀门、所述第二阀门和第三阀门均为通过电控实现开度改变以及开闭的电动球阀或电动蝶阀。
[0018]一种燃料电池，包括燃料电池堆和用于向所述燃料电池堆供应空气的空气供应系统，所述空气供应系统为上述任一项中的空气供应系统。
[0019]本技术提供的空气供应系统，在空压机的外侧设置了包围空压机的冷却腔体，此冷却腔体通过导流冷却液能够对空压机的电机以及流经空压机出气口的空气(此空气即为进气管路向燃料电池堆供应的空气)进行冷却，如此就无需再在进气管路中设置用于冷却空气的中冷器，即令进气管路中不再设置中冷器，从而减少了空压机与中冷器之间的管路连接，简化了燃料电池的管路布置，提高了燃料电池的集成度；并且，包围在空压机外侧的冷却腔体与独立设置的中冷器相比，其内部流体只有冷却液，没有空气，因此冷却腔体的内部流道设计比中冷器更简单，并且，由于不再设置中冷器所以杜绝了中冷器存在的内漏问题，避免了中冷器导致的空气供应系统的压降，使得空压机的工作压力不再降低，进而降低了空压机的功耗，有利于提升燃料电池的功率输出和工作性能。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术实施例提供的空气供应系统的结构示意图。
[0022]在图1中：
[0023]1‑
进气管路，2
‑
空压机，3
‑
冷却腔体，4
‑
冷却回路，5
‑
散热器，6
‑
控制器，7
‑
出气管路，8
‑
第一阀门，9
‑
第二阀门，10
‑
旁通管路，11
‑
第三阀门，12
‑
空气过滤器，13
‑
第一传感器，14
‑
第二传感器，15
‑
第三传感器，16
‑
燃料电池堆，17
‑
增湿器。
具体实施方式
[0024]本技术提供了一种空气供应系统，其能够提升燃料电池的集成化程度，并可以使燃料电池的性能得到优化。
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
[0026]如图1所示，本技术实施例提供了一种空气供应系统，该空气供应系统用于向燃料电池堆16供应空气，该空气供应系统主要包括进气管路1、后述的出气管路7以及设置
在进气管路1和出气管路7上的多个设备或部件，其中，进气管路1中设置有空压机2，该空压机2用于对进入到进气管路1中的空气进行压缩以提高进气管路1中空气的压力，即给空气提供压力以促进空气在进气管路1中的流动；并且，该空压机2与现有空压机的不同之处在于，其外侧环绕包围有冷却腔体3，此冷却腔体3通过导流冷却液能够对空压机2的电机以及流经空压机2的出气口的空气进行冷却，即冷却腔体3在对空压机2进行冷却的同时还能够对即将进入燃料电池堆16的空气进行冷却，同时，空压机2和冷却腔体3构成的整体设备既能够实现对空气的压缩又能够实现对空气的冷却，使得空气不仅具有足够的动力以进入到燃料电池堆16中而且还具有适合燃料电池堆16工作的温度，从而实现了现有空压机和现有中冷器的集成，如此就无需再在进气管路1中设置单独用于冷却空气的中冷器，即令进气管路1中不再设置中冷器，从而减少了空压机与中冷器之间的管路连接，有效的精简了燃料电池的水路、气路等管路的布置，提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气供应系统，其特征在于，用于向燃料电池堆供应空气，包括：进气管路；设置在所述进气管路中的空压机，所述空压机用于给所述进气管路中的空气提供压力；包围在所述空压机外侧的冷却腔体，所述冷却腔体通过导流冷却液能够对所述空压机的电机以及流经所述空压机出气口的所述空气进行冷却。2.根据权利要求1所述的空气供应系统，其特征在于，所述冷却液在冷却回路中循环流动，所述冷却回路中设置有散热器、控制器和所述冷却腔体，且所述空压机在所述控制器的控制下工作。3.根据权利要求1所述的空气供应系统，其特征在于，所述空气供应系统包括能够将所述燃料电池堆中的气体导出的出气管路；所述进气管路的靠近所述燃料电池堆的部位设置有第一阀门，所述出气管路的靠近所述燃料电池堆的部位设置有第二阀门，并通过所述第一阀门实现所述进气管路和所述燃料电池堆的进气口的隔断以及通过所述第二阀门实现所述出气管路和所述燃料电池堆的出气口的隔断，以避免所述燃料电池堆出现氢空界面。4.根据权利要求1所述的空气供应系统，其特征在于，所述进气管路上设置有能够与大气连通的旁通管路，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，郗富强，马学龙，史明杰，曹宗双，孙阳超，
申请(专利权)人：潍柴巴拉德氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：