一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统，涉及燃料电池技术领域；为了解决低温启动困难问题；具体包括依次连接的空滤器与空压机，所述空压机的出气口通过三通分别连接有背压阀一与背压阀二，所述背压阀一的出气口依次连接有中冷器、增湿器、温压传感器，所述温压传感器的出气口连接于燃料电池堆的进气口，所述背压阀二的出气口连接于温压传感器的进气口。本发明专利技术当气温较低，燃料电池启动困难时，背压阀一关闭，背压阀二打开，此时从空压机出来的高温高压气体直接输送进燃料电池堆反应，一方面，利用空压机做功的高温气体未冷却直接进入燃料电池堆，能提高氧气与氢气的反应初始温度，保证燃料电池的可靠启动。保证燃料电池的可靠启动。保证燃料电池的可靠启动。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的发展，氢燃料电池城市示范群的落地，以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为技术依托的发动机系统迎来大规模的市场应用。氢燃料电池汽车以加氢时间短，长续航、零排放等优点奠定其未来的市场地位，在燃料电池中，其空气进气系统连接燃料电池的进气端，旨在为其提供氧气，保证氢气的可靠反应。
[0003]经检索，中国专利公开号为CN212667139U的专利，公开了一种集成式燃料电池发动机系统，包括框架、供氢系统、燃料电池发动机、空气进气系统、水循环系统、空氢尾排系统及电气系统，框架上部安装供氢系统，中部安装燃料电池发动机、空气进气系统、电气系统、去离子器、膨胀水箱，底部安装空氢尾排系统、散热器风扇总成、电动水泵、电子节温器。
[0004]上述专利存在以下不足：在低温情况下，氢气与氧气的反应进行较为困难且缓慢，这就导致燃料电池启动困难。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统，包括依次连接的空滤器与空压机，所述空压机的出气口通过三通分别连接有背压阀一与背压阀二，所述背压阀一的出气口依次连接有中冷器、增湿器、温压传感器，所述温压传感器的出气口连接于燃料电池堆的进气口，所述背压阀二的出气口连接于温压传感器的进气口。
[0008]优选地：所述空滤器与空压机的连接管路上安装有流量计。
[0009]进一步地：所述空滤器包括外壳体、分别固定于外壳体两侧的槽式底盖与顶盖以及设置于外壳体内部的滤芯。
[0010]在前述方案的基础上：所述外壳体的外壁固定安装有与其内腔连通的进气口.所述顶盖的外壁固定安装有与其同轴布置的出气口。
[0011]在前述方案中更佳的方案是：所述滤芯的顶部与底部均开设有配合槽，配合槽通过光滑凸台分别转动连接于槽式底盖与顶盖的外壁。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述滤芯的顶部内侧壁固定安装有涡轮叶片。
[0013]同时，所述槽式底盖的底部设置有反冲式除尘机构。
[0014]作为本专利技术的一种优选的：所述反冲式除尘机构包括固定安装于槽式底盖底部的缸体、滑动连接于缸体内壁的活塞以及固定安装于缸体底部外壁的伸缩件，所述缸体与外壳体内腔连通。
[0015]同时，所述反冲式除尘机构还包括滑动连接于活塞内壁的“工”型滑杆，所述“工”型滑杆位于活塞底部的外壁套设有弹簧，且伸缩件的伸缩端固定安装于“工”型滑杆的底部外壁，活塞的顶部外壁固定安装有支撑柱，支撑柱的外壁固定安装有铰接杆，所述“工”型滑杆的顶部外壁转动连接有敲击杆，敲击杆通过其内开设的腰型孔活动配合于铰接杆的外壁。
[0016]作为本专利技术的一种更优的方案：所述缸体的内壁固定安装有限位凸台。
[0017]本专利技术的有益效果为：
[0018]1.本专利技术，当气温较低，燃料电池启动困难时，背压阀一关闭，背压阀二打开，此时从空压机出来的高温高压气体直接输送进燃料电池堆反应，一方面，利用空压机做功的高温气体未冷却直接进入燃料电池堆，能提高氧气与氢气的反应初始温度，保证燃料电池的可靠启动。
[0019]2.本专利技术，直接通过背压阀二输入进燃料电池堆，减少了中冷器与增湿器的流径，降低了温度损耗与压力损耗，从而使得进入燃料电池堆的空气温度较高的同时压力也较大，提高氧气反应浓度，进一步提高燃料电池低温启动的可靠性。
[0020]3.本专利技术，当气体经过滤芯过滤后，向上沿出气口排出时，此时气流会驱动涡轮叶片，从而带动滤芯旋转，使得其不同面侧壁依次朝向进气的进气口，从而防止滤芯使用不均匀造成的局部堵塞情况。
[0021]4.本专利技术，伸缩件能驱动活塞上下移动，从而通过向滤芯内腔施加反冲力，通过反冲力将过滤附着于滤芯外侧壁的颗粒以及粉尘抖落，从而防止滤芯堵塞，并且抖落后的杂质能进入槽式底盖内收集。
[0022]5.本专利技术，当活塞被限位凸台限位后，此时伸缩件继续伸出，带动“工”型滑杆上移，从而使得腰型孔向外侧扩张，敲击滤芯的内壁，从而震落杂物，达到清洁目的，进一步防止堵塞。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提出的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统的组成结构示意图；
[0024]图2为本专利技术提出的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统的空滤器分解结构示意图；
[0025]图3为本专利技术提出的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统的空滤器剖视结构示意图；
[0026]图4为本专利技术提出的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统的反冲式除尘机构剖视结构示意图；
[0027]图5为本专利技术提出的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统的缸体内部结构示意图。
[0028]图中：100
‑
空滤器、200
‑
流量计、300
‑
空压机、400
‑
三通、500
‑
背压阀一、600
‑
中冷器、700
‑
温压传感器、800
‑
增湿器、900
‑
背压阀二、1
‑
外壳体、2
‑
进气口、3
‑
反冲式除尘机构、4
‑
槽式底盖、5
‑
滤芯、6
‑
配合槽、7
‑
涡轮叶片、8
‑
顶盖、9
‑
出气口、10
‑
光滑凸台、11
‑
缸体、12
‑
支撑柱、13
‑
敲击杆、14
‑
铰接杆、15
‑
腰型孔、16
‑“
工”型滑杆、17
‑
弹簧、18
‑
伸缩件、19
‑
活塞、
20
‑
限位凸台。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0030]下面详细描述本专利的实施例，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，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
[0031]在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统，包括依次连接的空滤器(100)与空压机(300)，其特征在于，所述空压机(300)的出气口通过三通(400)分别连接有背压阀一(500)与背压阀二(900)，所述背压阀一(500)的出气口依次连接有中冷器(600)、增湿器(800)、温压传感器(700)，所述温压传感器(700)的出气口连接于燃料电池堆的进气口，所述背压阀二(900)的出气口连接于温压传感器(700)的进气口。2.根据权利要求1所述的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统，其特征在于，所述空滤器(100)与空压机(300)的连接管路上安装有流量计(200)。3.根据权利要求1所述的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统，其特征在于，所述空滤器(100)包括外壳体(1)、分别固定于外壳体(1)两侧的槽式底盖(4)与顶盖(8)以及设置于外壳体(1)内部的滤芯(5)。4.根据权利要求3所述的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统，其特征在于，所述外壳体(1)的外壁固定安装有与其内腔连通的进气口(2).所述顶盖(8)的外壁固定安装有与其同轴布置的出气口(9)。5.根据权利要求3所述的一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统，其特征在于，所述滤芯(5)的顶部与底部均开设有配合槽(6)，配合槽(6)通过光滑凸台(10)分别转动连接于槽式底盖(4)与顶盖(8)的外壁。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁锋，樊旭东，刘士广，王建军，潘永志，王朝云，
申请(专利权)人：安徽明天氢能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：