本实用新型专利技术提供了一种燃料电池发动机用吹扫装置，属于燃料电池技术领域，解决了现有技术无法真正实现有效吹干膜电极的问题。该装置包括加湿器、空压机、进气节气门、尾排节气门、电控阀和可检测电堆单片内阻的内阻仪。空压机的输出端依次经进气节气门、加湿器的干空气加湿通道后接待吹扫电堆的空气入口，构成吹扫进气通道。待吹扫电堆的空气尾气出口分为独立两路，一路依次经加湿器的湿空气排出通道、尾排节气门后接外部尾排管道，构成发动机正常运行时的吹扫排气通道，另一路经电控阀接外部尾排管道，构成发动机关机时的吹扫排气通道。内阻仪为吹扫效果监测设备，与待吹扫电堆的供电端连接。待内阻仪测得的单片内阻吹扫至目标值，结束吹扫。结束吹扫。结束吹扫。
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池发动机用吹扫装置
[0001]本技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池发动机用吹扫装置。
技术介绍
[0002]质子交换膜燃料电池发动机在冬天运行时，阴极会产生大量水并渗透至阳极，导致发动机内部结冰，所以需要执行关机吹扫。吹扫时间过短或过长，会导致膜电极会呈现内阻过小或过大的现象，影响膜电极上催化剂的活性和使用寿命，甚至影响到发动机的二次开机及使用。
[0003]现有吹扫装置一般是阳极氢气吹扫，阴极空气吹扫，阴极吹扫时，排出的水经增湿器进行水汽交换后又会重新回到电堆，导致膜电极吹不干，内阻达不到标准值。在低温环境下，膜电极经过反复的融冻后可能出现串漏。专利CN111029623A公开的吹扫装置利用内阻检测单元检测电堆/单片的内阻，关机后执行电堆吹扫，直到内阻值吹扫至设定值，停止吹扫，但仍未排除增湿器内部的水汽交换。专利CN110854415A公开的吹扫装置采用脱氧后的空气对阳极和阴极进行吹扫，但该方法无法进行对电堆带载吹扫，也未排除增湿器内部的水汽交换。
[0004]综上所述，现有技术的吹扫装置均忽略了吹扫过程中增湿器的影响。若增加吹扫时间，膜电极阳极侧的干湿状态比阴极侧更加恶劣，将对电堆造成不可逆的影响。
技术实现思路
[0005]鉴于上述的分析，本技术实施例旨在提供一种燃料电池发动机用吹扫装置，用以解决现有技术无法真正实现有效吹干膜电极的问题。
[0006]一方面，本技术实施例提供了一种燃料电池发动机用吹扫装置，包括加湿器（6）、空压机（2）、进气节气门（4）、尾排节气门（7）、电控阀（8）和可检测电堆单片内阻的内阻仪（9）；其中，
[0007]空压机（2）的输出端依次经进气节气门（4）、加湿器（6）的干空气加湿通道后接待吹扫电堆（5）的空气入口，构成吹扫进气通道；
[0008]待吹扫电堆（5）的空气尾气出口分为独立两路，一路依次经加湿器（6）的湿空气排出通道、尾排节气门（7）后接外部尾排管道，构成发动机正常运行时的吹扫排气通道，另一路经电控阀（8）接外部尾排管道，构成发动机关机时的吹扫排气通道；
[0009]内阻仪（9）为该吹扫装置的吹扫效果监测设备，与待吹扫电堆（5）的供电端连接。
[0010]上述技术方案的有益效果如下：燃料电池发动机开机运行时，吹扫进气通道、发动机正常运行时的吹扫排气通道导通，即空压机（2）、进气节气门（4）、尾排节气门（7）启动，电控阀（8）关闭，待吹扫电堆（5）的空气入口、空气尾气出口的气体按照正常运行顺序进出电堆，发生反应，带出多余的水。在正常运行结束后，燃料电池发动机关机，吹扫进气通道、发动机关机时的吹扫排气通道导通，即空压机（2）、进气节气门（4）、电控阀（8）启动，尾排节气门（7）关闭，将表征膜内阻的内阻仪（9）采集的电堆单片电阻吹至目标值，由于出堆的气体
不经过增湿器，减少水汽交换，降低入堆空气的湿度，可对膜电极快速吹干，既不影响第二次开机，又不造成膜电极性能衰减，保证燃料电池发动机的再次低温启动。
[0011]基于上述装置的进一步改进，该吹扫装置还包括空气过滤器（1）；其中，
[0012]所述空气过滤器（1）设于空压机（2）的进气端。
[0013]进一步，该吹扫装置还包括中冷器（3）；其中，
[0014]所述中冷器（3）的输入端与空压机（2）的输出端连接，其输出端与进气节气门（4）的输入端连接。
[0015]进一步，该吹扫装置还包括旁通阀；其中，
[0016]所述旁通阀的输入端与空压机（2）的输出端连接，其输出端与外部尾排管道连接；并且，所述旁通阀与中冷器集成于一体。
[0017]进一步，该吹扫装置还包括电堆壳体（10）；其中，
[0018]电堆壳体（10）采用中空结构，内部具有可置入待吹扫电堆（5）的腔室，该壳体的一侧设有至少一个吹扫进口，每一吹扫进口均接中冷器（3）的输出端，对侧设有至少一个吹扫出口，每一吹扫出口均接外部尾排管道；
[0019]待吹扫电堆（5）设于该腔室内的中部位置，其与吹扫进口、吹扫出口的相对位置设置使得从吹扫进口进入的风能够循环吹扫待吹扫电堆（5）的外表面后从吹扫出口排出。
[0020]进一步，该吹扫装置还包括用于在燃料电池发动机正常运行时控制电控阀（8）关闭且空压机（2）、进气节气门（4）、尾排节气门（7）启动以执行正常运行吹扫以及在燃料电池发动机关机时控制尾排节气门（7）关闭且电控阀（8）、空压机（2）、进气节气门（4）启动以执行关机吹扫以及在吹扫过程中监测内阻仪（9）采集的电堆单片内阻低于目标值时结束吹扫的控制器。
[0021]进一步，所述控制器包括进一步依次连接的数据采集单元、数据处理与控制单元；其中，
[0022]所述数据处理与控制单元具有显示模块，所述显示模块的显示屏上显示当前时刻内阻仪（9）采集的电堆单片内阻。
[0023]进一步，该吹扫装置还包括：
[0024]环境温度传感器，设于燃料电池发动机所处舱室内，其输出端与控制器的输入端连接；
[0025]气体流量计（11），设于空压机（2）的进气端，其输出端与控制器的输入端连接；
[0026]温压一体传感器（12），设于待吹扫电堆（5）的空气尾气出口处，其输出端与控制器的输入端连接。
[0027]进一步，所述电堆壳体（10）上的每一吹扫进口处均设有至少一个用于分散导引空气流向以避免空气直吹待吹扫电堆（5）表面的导流件。
[0028]进一步，所述电堆壳体（10）的腔室内壁上依次涂覆有防水耐腐蚀涂层、阻燃料气渗透涂层。
[0029]与现有技术相比，本技术至少可实现如下有益效果之一：
[0030]1、通过添加电控阀（8），可在关机后控制出堆气体的流向，不再经过加湿器（6），能够有效减少关机后电堆内部的液态水，缩短冷启动时间。
[0031]2、形成用于吹扫的两条独立的循环气体吹扫通道，利用空气进行吹扫时，无需对
现有燃料电池发动机系统架构进行大更改，节约了劳动资源，降低了成本。使用后，增加了燃料电池发动机的实用性和可靠性。
[0032]3、通过一个控制器自动控两条吹扫通道的通断，减少人工切换带来的人为误差因素。
[0033]4、 防止了电堆空气尾气中的水分渗透至入堆空气内，造成电堆膜电极电阻较小，吹不干的现象。
[0034]5、可防止随着运行时间增长，待吹扫电堆（5）泄露出的氢气和水蒸气聚集存在的安全隐患。提高了燃料电池发动机系统的可靠性和使用寿命。
[0035]提供
技术实现思路
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。
技术实现思路
部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
[0036]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池发动机用吹扫装置，其特征在于，包括加湿器（6）、空压机（2）、进气节气门（4）、尾排节气门（7）、电控阀（8）和可检测电堆单片内阻的内阻仪（9）；其中，空压机（2）的输出端依次经进气节气门（4）、加湿器（6）的干空气加湿通道后接待吹扫电堆（5）的空气入口，构成吹扫进气通道；待吹扫电堆（5）的空气尾气出口分为独立两路，一路依次经加湿器（6）的湿空气排出通道、尾排节气门（7）后接外部尾排管道，构成发动机正常运行时的吹扫排气通道，另一路经电控阀（8）接外部尾排管道，构成发动机关机时的吹扫排气通道；内阻仪（9）为该吹扫装置的吹扫效果监测设备，与待吹扫电堆（5）的供电端连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池发动机用吹扫装置，其特征在于，还包括空气过滤器（1）；其中，所述空气过滤器（1）设于空压机（2）的进气端。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池发动机用吹扫装置，其特征在于，还包括中冷器（3）；其中，所述中冷器（3）的输入端与空压机（2）的输出端连接，其输出端与进气节气门（4）的输入端连接。4.根据权利要求3所述的燃料电池发动机用吹扫装置，其特征在于，还包括旁通阀；其中，所述旁通阀的输入端与空压机（2）的输出端连接，其输出端与外部尾排管道连接；并且，所述旁通阀与中冷器集成于一体。5.根据权利要求4所述的燃料电池发动机用吹扫装置，其特征在于，还包括电堆壳体（10）；其中，所述电堆壳体（10）采用中空结构，内部具有可置入待吹扫电堆（5）的腔室，该壳体的一侧设有至少一个吹扫进口，每一吹扫进口均接中冷器（3）的输出端，对侧设有至少一个吹扫出口，每一吹扫出口均接外部尾排管道；待吹扫电堆（5）设于上述腔室内...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟佳，姜海林，张潇丹，苗佩宇，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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