一种大功率燃料电池测试气体加热增湿方法及增湿装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大功率燃料电池测试气体加热增湿方法，包括以下步骤:A1：首先利用干气进气管将与增湿器固定连通，随后干气进气管输送的干气则会通过进气机构的干气进气腔输送至干气输送腔内部，A2：随后将湿气进气管与增湿器固定连通，而湿气进气管输送的湿气为电堆反应后的高温高湿尾气。本发明专利技术燃料电池电堆反应产生了大量的水与热进入增湿器干侧通道，而增湿器的湿侧通道所进气体为电堆反应后的高温高湿尾气，在增湿器的作用下，干侧气体被加热增湿后，进入电堆进行电化学反应，产生电能的同时产生大量的热量和水，形成高温高湿尾气排出电堆，随后通过背压阀后进入增湿器湿侧通道，从而便可以快速完成测试气体的增湿过程。程。程。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率燃料电池测试气体加热增湿方法及增湿装置


[0001]本专利技术涉及燃料电池检测
，具体为一种大功率燃料电池测试气体加热增湿方法及增湿装置。

技术介绍

[0002]燃料电池系统指用于车辆、游艇、航空航天及水下动力设备等作为驱动动力电源或辅助动力，通过电化学反应过程将反应物(燃料和氧化剂)的化学能转化为电能和热能的系统。其中质子交换膜燃料电池应用最为广泛，为保证质子交换膜燃料电池系统在最佳的环境下高效运行，需要对所提供反应气体进行加温、增湿等处理，所以如何精确快速控制反应气体的温度和湿度尤为重要，湿度控制上还需要防止有液态水的产生。
[0003]随着燃料电池汽车对燃料电池功率要求的提高，燃料电池对增湿器以及增湿器系统的要求越来越高，现有设备中仅仅利用传统工业增湿器对其增湿处理，而传统的增湿器在使用的过程中仅仅利用增湿器中的有机膜与水配合处理，而这样的增湿器在对大功率大流量的测试气体进行处理的过程中极易造成增湿器有机膜破裂受到冲击破裂，一定程度上增大了处理的成本，为此，我们提出一种大功率燃料电池测试气体加热增湿方法及增湿装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种大功率燃料电池测试气体加热增湿方法及增湿装置，以解决
技术介绍
中需要解决的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种大功率燃料电池测试气体加热增湿方法，包括以下步骤:
[0006]A1：首先利用干气进气管将与增湿器固定连通，随后干气进气管输送的干气则会通过进气机构的干气进气腔输送至由多组金属板组成的第一分隔板分隔的干气输送腔内部；
[0007]A2：随后将湿气进气管与增湿器固定连通，而湿气进气管输送的湿气为电堆反应后的高温高湿尾气，随后湿气进气管输送的湿气则会通过进气机构的湿气进气腔输送至多组第一分隔板分隔形成的湿气输送腔内部；
[0008]A3：随后因为第一分隔板表面贯穿开设有多组贯穿槽，而利用干气输送腔和湿气输送腔分别输送的干气和湿气则会经过第一分隔板进行汇合，随后便可以利用湿气输送腔输送的湿气对干气输送腔输送的干气进行加湿处理，随后因为输送的湿气会由于空气的冷却作用而凝结成水，进而提高燃料电池电堆的尾气中水的利用率，并且含有多组贯穿槽的第一分隔板具有良好的导热性能使得进入燃料电池的反应空气的温度得到上升，随后空气温度的上升有利于贯穿槽内径中吸附水的扩散；
[0009]A4：随后冷凝之后的一部分水会通过收集腔向第一出水管的内部进行输送，随后便可以利用增湿机构对干气输送腔内部输送的干气进行二次加湿处理；
[0010]A5：干侧气体被加热增湿后，会进入电堆进行电化学反应，产生电能的同时产生大量的热量和水，形成高温高湿尾气排出电堆，通过背压阀后进入增湿器湿侧通道，从而达到循环作用；
[0011]A6：随后通过增湿器增湿之后的气体通过第一连接管输送至冷却板换的内部充分冷却，随后经过冷却板换冷却后的会产生一定的冷凝水，随后冷却板换经过第二连接管与气液分离器固定连通，随后气液分离器将输送后的物料分离为冷凝水和气体，产生的气体则通过尾气排气管直接排放，而产生的冷凝水通过第三连接管和电磁阀输送至回水泵的内部，随后回水泵便可以将冷凝水通过第四连接管输送至收集罐的内部进行储存备用即完成测试气体的增湿以及水回收。
[0012]优选的，所述增湿器壳体的内部设置有处理机构，所述增湿器壳体的一侧固定连接有进气机构，所述进气机构用于将湿气和干气输送至处理机构内部进行增湿处理，所述进气机构的顶部通过两组第二连接部固定连接有两组管道安装管，两组所述管道安装管均通过第一固定机构与第二固定机构与干气进气管和湿气进气管固定连通，所述增湿器壳体的另一侧通过第一连接部固定连接有输出管，所述处理机构内部形成的冷凝水通过增湿机构回收利用至处理机构的内部，并对输送至处理机构内部的干气进行增湿处理。
[0013]优选的，所述处理机构包括多组安装于增湿器壳体内部的第一分隔板，所述第一分隔板的制造材料为金属材料，所述增湿器壳体的内部且位于增湿器壳体内壁的底部固定安装有泄水板，所述泄水板的表面贯穿开设有多组过水孔，所述增湿器壳体内壁的底部与泄水板的底部形成收集腔，所述收集腔的底部固定连通有第一出水管，多组锁住第一分隔板形成交错分布的用于干气输送的干气输送腔和用于湿气输送的湿气输送腔，所述增湿器壳体的顶部设置有对干气输送腔内部的干气进行二次增湿处理的增湿机构，所述第一分隔板的底部固定连接有两组相互对称的垫块，所述第一分隔板的表面贯穿开设有多组贯穿槽。
[0014]优选的，所述增湿器壳体内壁的两侧且对应第一出水管顶部的位置固定连接有倾斜设置的导流板。
[0015]优选的，所述进气机构包括内部中的进气仓、卡接板、第一输送板和第二输送板，所述进气仓的一侧固定安装有两组与增湿器壳体的外壁相贴合的卡接板，所述进气仓的内部固定连接有第二分隔板，所述第二分隔板将内部中空的进气仓分隔为湿气进气腔和干气进气腔，所述进气仓的表面设置有多组交错分布的第一输送板和第二输送板，所述第一输送板和第二输送板的一端分别贯穿进气仓的表面并分别延伸至湿气进气腔和干气进气腔的内部，所述第一输送板与第二输送板的一端分别插接至干气输送腔和湿气输送腔的内部。
[0016]优选的，所述增湿机构包括增湿机构、水泵、进水管，所述第一出水管的一侧固定可连通有分流管，所述增湿机构固定安装于增湿器壳体的顶部，所述增湿机构的进水一端通过进水管与分流管固定连通，所述水泵的出水位置固定连通有第二出水管，所述第二出水管延伸至处理机构的内部，所述第二出水管的外表面且位于干气输送腔的内部通过分流管固定连通有雾化喷头。
[0017]优选的，两组所述管道安装管均通过第一固定机构和第二固定机构与干气进气管和湿气进气管固定连通，所述第一固定机构对管道安装管和干气进气管进行密封连接，所
述第二固定机构用于防止干气进气管和湿气进气管与管道安装管相互脱离。
[0018]优选的，所述第一固定机构包括外螺纹和螺纹管，所述干气进气管、湿气进气管和管道安装管的连接位置设置有内凹的第三连接部，所述干气进气管、湿气进气管和管道安装管的外表面均固定安装有外螺纹，所述管道安装管的外表面设置有对与外螺纹相啮合的螺纹管，所述螺纹管的内壁且对应第三连接部的位置固定连接有密封垫，所述密封垫的制造材料为橡胶材料。
[0019]优选的，所述第二固定机构包括第一弹性件和第二弹性件，所述管道安装管的外表面固定连接有两组弹性材料制造的第一弹性件，所述第一弹性件的底部贯穿开设有多组半圆形的卡接槽，所述干气进气管和湿气进气管的外表面均铰接有两组第二弹性件，所述第二弹性件的一侧固定连接有第四连接部，所述第四连接部的外表面且对应卡接槽的位置固定连接有与卡接槽相互卡接的卡块。
[0020]优选的，所述干气进气管、湿气进气管和管道安装管的顶部且分别对应第一弹性件和第二弹性件底部的位置固定连接有圆形的挡环。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率燃料电池测试气体加热增湿方法，其特征在于：包括以下步骤:A1：首先利用干气进气管(1)将与增湿器(3)固定连通，随后干气进气管(1)输送的干气则会通过进气机构(23)的干气进气腔(30)输送至由多组金属板组成的第一分隔板(17)分隔的干气输送腔(21)内部；A2：随后将湿气进气管(2)与增湿器(3)固定连通，而湿气进气管(2)输送的湿气为电堆反应后的高温高湿尾气，随后湿气进气管(2)输送的湿气则会通过进气机构(23)的湿气进气腔(29)输送至多组第一分隔板(17)分隔形成的湿气输送腔(22)内部；A3：随后因为第一分隔板(17)表面贯穿开设有多组贯穿槽(53)，而利用干气输送腔(21)和湿气输送腔(22)分别输送的干气和湿气则会经过第一分隔板(17)进行汇合，随后便可以利用湿气输送腔(22)输送的湿气对干气输送腔(21)输送的干气进行加湿处理，随后因为输送的湿气会由于空气的冷却作用而凝结成水，进而提高燃料电池电堆的尾气中水的利用率，并且含有多组贯穿槽(53)的第一分隔板(17)具有良好的导热性能使得进入燃料电池的反应空气的温度得到上升，随后空气温度的上升有利于贯穿槽(53)内径中吸附水的扩散；A4：随后冷凝之后的一部分水会通过收集腔(19)向第一出水管(37)的内部进行输送，随后便可以利用增湿机构(35)对干气输送腔(21)内部输送的干气进行二次加湿处理；A5：干侧气体被加热增湿后，会进入电堆进行电化学反应，产生电能的同时产生大量的热量和水，形成高温高湿尾气排出电堆，通过背压阀后进入增湿器湿侧通道，从而达到循环作用；A6：随后通过增湿器(3)增湿之后的气体通过第一连接管(7)输送至冷却板换(5)的内部充分冷却，随后经过冷却板换(5)冷却后的会产生一定的冷凝水，随后冷却板换(5)经过第二连接管(8)与气液分离器(6)固定连通，随后气液分离器(6)将输送后的物料分离为冷凝水和气体，产生的气体则通过尾气排气管(9)直接排放，而产生的冷凝水通过第三连接管(10)和电磁阀(12)输送至回水泵(11)的内部，随后回水泵(11)便可以将冷凝水通过第四连接管(13)输送至收集罐(14)的内部进行储存备用即完成测试气体的增湿以及水回收。2.一种大功率燃料电池测试气体加热增湿装置，包括增湿器壳体(15)，其特征在于：所述增湿器壳体(15)的内部设置有处理机构(16)，所述增湿器壳体(15)的一侧固定连接有进气机构(23)，所述进气机构(23)用于将湿气和干气输送至处理机构(16)内部进行增湿处理，所述进气机构(23)的顶部通过两组第二连接部(33)固定连接有两组管道安装管(34)，两组所述管道安装管(34)均通过第一固定机构与第二固定机构与干气进气管(1)和湿气进气管(2)固定连通，所述增湿器壳体(15)的另一侧通过第一连接部(24)固定连接有输出管(25)，所述处理机构(16)内部形成的冷凝水通过增湿机构(35)回收利用至处理机构(16)的内部，并对输送至处理机构(16)内部的干气进行增湿处理。3.根据权利要求2所述的一种大功率燃料电池测试气体加热增湿装置，其特征在于：所述处理机构(16)包括多组安装于增湿器壳体(15)内部的第一分隔板(17)，所述第一分隔板(17)的制造材料为金属材料，所述增湿器壳体(15)的内部且位于增湿器壳体(15)内壁的底部固定安装有泄水板(18)，所述泄水板(18)的表面贯穿开设有多组过水孔，所述增湿器壳体(15)内壁的底部与泄水板(18)的底部形成收集腔(19)，所述收集腔(19)的底部固定连通有第一出水管(37)，多组锁住第一分隔板(17)形成交错分布的用于干气输送的干气输送腔
(21)和用于湿气输送的湿气输送腔(22)，所述增湿器壳体(15)的顶部设置有对干气输送腔(21)内部的干气进行二次增湿处理的增湿机构(35)...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯强，郭煌，
申请(专利权)人：苏州就是能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：