燃料电池空气系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种燃料电池空气系统，包括第一吹入主路；增湿器，增湿器上设置有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，第一吹入主路与第一入口连通；电堆，第一出口通过第二吹入主路与电堆连通；第一吹出主路，第一吹出主路的第一端与电堆的吹出口连通，第一吹出主路的第二端与第二入口连通，第二出口与第二吹出主路连通，以使电堆内的气流流经增湿器后通过第二吹出主路排出；吹出支路，吹出支路的两端分别与第一吹出主路和第二吹出主路连通；第一三通阀，设置在第一吹出主路上并与第一吹出主路连通，吹出支路的入口端与第一三通阀的第一旁通接口连通。本实用新型专利技术解决了现有技术中在对电堆吹扫过程中无法调节增湿器的湿侧进气量的问题。进气量的问题。进气量的问题。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池空气系统


[0001]本技术涉及燃料电池发动机电堆吹扫
，具体而言，涉及一种燃料电池空气系统。

技术介绍

[0002]目前，随着新能源领域的不断发展，越来越多的产品使用燃料电池作为动力源，以符合环保节能的理念。
[0003]燃料电池在运行过程中，要保证电堆内部拥有一定的含水量，保证质子交换膜的湿润，有利于氢氧反应；同时随着反应中水的产生，也需要对阴极行吹扫，防止阴极的水淹现象。因此，在燃料电池系统中设置了增湿器对空气进行增湿，以保证电堆内的湿度维持稳定，但是经增湿器增湿的空气对吹扫产生了一定的影响。
[0004]另外，当电堆回流至增湿器内的气体流量增大时，增湿器的湿侧进气量无法调节，导致了增湿器膜管内外压差增大，影响增湿器的使用寿命。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的在于提供一种燃料电池空气系统，以解决现有技术中在对电堆吹扫过程中无法调节增湿器的湿侧进气量的问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供了一种燃料电池空气系统，包括：第一吹入主路，用于流通气流；增湿器，增湿器上设置有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，第一吹入主路与第一入口连通；电堆，第一出口通过第二吹入主路与电堆连通；第一吹出主路，第一吹出主路的第一端与电堆的吹出口连通，第一吹出主路的第二端与第二入口连通，第二出口与第二吹出主路连通，以使电堆内的气流流经增湿器后通过第二吹出主路排出；吹出支路，吹出支路的两端分别与第一吹出主路和第二吹出主路连通；第一三通阀，设置在第一吹出主路上并与第一吹出主路连通，吹出支路的入口端与第一三通阀的第一旁通接口连通。
[0007]进一步地，燃料电池空气系统还包括：第二三通阀，设置在第二吹出主路上并与第二吹出主路连通，吹出支路的气流流出口与第二三通阀的第二旁通接口连通。
[0008]进一步地，燃料电池空气系统还包括：气液分离器，设置在第二吹出主路上并与第二吹出主路连通，第二三通阀位于气液分离器和增湿器之间；消音部件，设置在第二吹出主路上并与第二吹出主路连通，消音部件位于气液分离器的出口侧。
[0009]进一步地，燃料电池空气系统还包括：第一湿度检测部件，设置在增湿器内；控制模块，第一三通阀、第二三通阀和第一湿度检测部件均与控制模块连接，控制模块用于接收第一湿度检测部件所检测的湿度信息，并根据湿度信息控制第一三通阀和/或第二三通阀的开度。进一步地，燃料电池空气系统还包括：吹入支路，吹入支路的两端分别与第一吹入主路和第二吹入主路连通。
[0010]进一步地，燃料电池空气系统还包括：控制阀，设置在吹入支路上并与吹入支路连
通，通过控制阀调节吹入支路内气流的流量；其中，控制阀为单向阀或者流量控制阀；控制阀与第一三通阀同步开启。
[0011]进一步地，燃料电池空气系统还包括：第三三通阀，设置在第一吹入主路上并与第一吹入主路连通，吹入支路的气流进入端口与第三三通阀的第三旁通接口连通，以通过调节第三三通阀的开度控制流入吹入支路的气流的流量。
[0012]进一步地，燃料电池空气系统还包括：第二湿度检测部件，设置在电堆内；控制模块，第二湿度检测部件、第三三通阀和第一三通阀均与控制模块连接，控制模块控制第三三通阀和第一三通阀同步开启，并根据第二湿度检测部件所检测的湿度信息控制第三三通阀和第一三通阀的开度。
[0013]进一步地，燃料电池空气系统还包括：第四三通阀，设置在第二吹入主路上并与第二吹入主路连通，吹入支路的气流吹出端与第四三通阀的第四旁通接口连通。
[0014]进一步地，燃料电池空气系统还包括：空气过滤器、流量监测部件、空压机和中冷器，沿第一吹入主路的气流流通方向，空气过滤器、流量监测部件、空压机和中冷器依次设置在第一吹入主路上。
[0015]应用本技术的技术方案，燃料电池空气系统包括增湿器和电堆，增湿器上设置有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，第一吹入主路与第一入口连通；用于流通气流的第一吹入主路通过第一入口与增湿器连通，增湿器上的第一出口通过第二吹入主路与电堆连通，电堆的吹出口通过第一吹出主路与增湿器的第二入口连通，增湿器的第二出口与第二吹出主路连通，其中，燃料电池空气系统还设置了吹出支路，吹出支路的两端分别与第一吹出主路和第二吹出主路连通；在第一吹出主路上设置了第一三通阀，第一三通阀与第一吹出主路连通，吹出支路的入口端与第一三通阀的第一旁通接口连通。利用上述设置方式，当气流由电堆吹出时，可根据实际运行工况控制一部分气流通过吹出支路直接输送至第一吹出主路内排出，进而调节增湿器湿侧的进气量，使增湿器内的膜管内外的压差位置稳定，进而延长增湿器的使用寿命。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了根据本技术的燃料电池空气系统的第一个实施例的结构示意图；
[0018]图2示出了根据本技术的燃料电池空气系统的实施例中增湿器与电堆之间的连接关系示意图；
[0019]图3示出了根据本技术的燃料电池空气系统的第二个实施例的结构示意图；
[0020]图4示出了根据本技术的燃料电池空气系统的控制流程图。
[0021]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0022]100、增湿器；101、第一入口；102、第一出口；103、第二入口；104、第二出口；200、电堆；300、气液分离器；400、消音部件；500、空气过滤器；600、流量监测部件；700、空压机；800、中冷器；
[0023]1、第一吹入主路；2、第二吹入主路；3、第一吹出主路；4、第二吹出主路；5、吹出支
路；6、吹入支路；60、控制阀；30、第一三通阀；301、第一旁通接口；40、第二三通阀；401、第二旁通接口；10、第三三通阀；11、第三旁通接口；20、第四三通阀；201、第四旁通接口。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0025]请参考图1至图3，本技术提供了一种燃料电池空气系统，包括：第一吹入主路1，用于流通气流；增湿器100，增湿器100上设置有第一入口101、第一出口102、第二入口103和第二出口104，第一吹入主路1与第一入口101连通；电堆200，第一出口102通过第二吹入主路2与电堆200连通；第一吹出主路3，第一吹出主路3的第一端与电堆200的吹出口连通，第一吹出主路3的第二端与第二入口103连通，第二出口104与第二吹出主路4连通，以使电堆200内的气流流经增湿器100后通过第二吹出主路4排出；吹出支路5，吹出支路5的两端分别与第一吹出主路3和第二吹出主路4连通；第一三通阀30，设置在第一吹出主路3上并与第一吹出主路3连通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池空气系统，其特征在于，包括：第一吹入主路(1)，用于流通气流；增湿器(100)，所述增湿器(100)上设置有第一入口(101)、第一出口(102)、第二入口(103)和第二出口(104)，所述第一吹入主路(1)与所述第一入口(101)连通；电堆(200)，所述第一出口(102)通过第二吹入主路(2)与所述电堆(200)连通；第一吹出主路(3)，所述第一吹出主路(3)的第一端与所述电堆(200)的吹出口连通，所述第一吹出主路(3)的第二端与所述第二入口(103)连通，所述第二出口(104)与第二吹出主路(4)连通，以使所述电堆(200)内的气流流经所述增湿器(100)后通过所述第二吹出主路(4)排出；吹出支路(5)，所述吹出支路(5)的两端分别与所述第一吹出主路(3)和所述第二吹出主路(4)连通；第一三通阀(30)，设置在所述第一吹出主路(3)上并与所述第一吹出主路(3)连通，所述吹出支路(5)的入口端与所述第一三通阀(30)的第一旁通接口(301)连通。2.根据权利要求1所述的燃料电池空气系统，其特征在于，所述燃料电池空气系统还包括：第二三通阀(40)，设置在第二吹出主路(4)上并与所述第二吹出主路(4)连通，所述吹出支路(5)的气流流出口与所述第二三通阀(40)的第二旁通接口(401)连通。3.根据权利要求2所述的燃料电池空气系统，其特征在于，所述燃料电池空气系统还包括：气液分离器(300)，设置在所述第二吹出主路(4)上并与所述第二吹出主路(4)连通，所述第二三通阀(40)位于所述气液分离器(300)和所述增湿器(100)之间；消音部件(400)，设置在所述第二吹出主路(4)上并与所述第二吹出主路(4)连通，所述消音部件(400)位于所述气液分离器(300)的出口侧。4.根据权利要求2所述的燃料电池空气系统，其特征在于，所述燃料电池空气系统还包括：第一湿度检测部件，设置在所述增湿器(100)内；控制模块，所述第一三通阀(30)、所述第二三通阀(40)和所述第一湿度检测部件均与所述控制模块连接，所述控制模块用于接收所述第一湿度检测部件所检测的湿度信息，并根据所述湿度信息控制所述第一三通阀(30)和/或所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱佰红，韩吉伟，范开学，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：