一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池技术领域，具体公开了一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统，包括与电堆连接的第一气体加湿器、与电堆和第一气体加湿器分别连接的热回收装置；所述第一气体加湿器设置有电堆分别连接的加湿后第一湿气体管道、循环水管道、以及第一气体加湿用喷淋水管道；所述第一气体加湿用喷淋水管道、热回收装置分别与电堆上设置的电堆出口冷却水管道连接。本发明专利技术能够有效的实现将电堆产生的热用于空气或氢气的加湿，在利用电堆产生热量的同时，降低电堆冷却液冷却的负荷，实现了电堆入口空气和氢气加湿所需热量的自给自足，无需外供热，节约了水耗和能耗。节约了水耗和能耗。节约了水耗和能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，更具体地讲，涉及一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统。

技术介绍

[0002]在氢燃料电池领域，为了保证电堆的性能和使用寿命，电堆反应所需的空气和氢气在进入电堆之前，需要对其进行加湿。
[0003]目前空气常用的加湿方式为膜加湿器加湿，该加湿方式属于被动加湿，空气的湿度无法进行主动调节。
[0004]现有技术中，针对膜加湿器加湿存在的问题，提出了主动加湿的概念，主要采用鼓泡、喷淋或者填料加湿的方式对空气或氢气进行加湿，该类加湿方法对空气和氢气进行加湿时，加湿用水和电堆用冷却液采用分别独立的两套系统，增加了系统的设备和成本，以及系统的控制复杂度。主动加湿通常需要采用喷淋水，加湿后喷淋水温度降低，所以需要对加湿系统进行供热，若使用外来热量，会增加系统本身的能耗，从而降低系统的效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统，能够有效的实现将电堆产生的热用于空气或氢气的加湿，在利用电堆产生热量的同时，降低电堆冷却液冷却的负荷，实现了电堆入口空气和氢气加湿所需热量的自给自足，无需外供热，节约了水耗和能耗；
[0006]本专利技术解决技术问题所采用的解决方案是：
[0007]一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统，包括与电堆连接的第一气体加湿器、与电堆和第一气体加湿器分别连接的热回收装置；
[0008]所述第一气体加湿器设置有电堆分别连接的加湿后第一湿气体管道、循环水管道、以及第一气体加湿用喷淋水管道；
[0009]所述第一气体加湿用喷淋水管道、热回收装置分别与电堆上设置的电堆出口冷却水管道连接。
[0010]在一些可能的实施方式中，
[0011]还包括与电堆和第一气体加湿器分别连接的第二气体加湿器；
[0012]所述第二气体加湿器与循环水管道连接，且另外一端与电堆出口冷却水管道连接；
[0013]所述第二气体加湿器还设置有与电堆连接的加湿后第二气体管道。
[0014]在一些可能的实施方式中，
[0015]所述第一气体加湿器、第二气体加湿器均为加湿塔；
[0016]所述第一气体加湿器的顶部与加湿后第一湿气体管道连接；
[0017]所述第一气体加湿器的底部与循环水管道连接；
[0018]所述第一气体加湿器的塔身靠近顶部一侧与第一气体加湿用喷淋水管道连接；
[0019]所述第二气体加湿器的塔身靠近顶部一侧与电堆出口冷却水管道，所述第二气体加湿器的底部与循环水管道连接。
[0020]在一些可能的实施方式中，
[0021]所述循环水管道包括依次与第一气体加湿器连接的循环水泵入口管道、循环水泵、循环水泵出口管道；其中，所述循环水泵入口管道分别与第二气体加湿冷喷淋水管道和冷却水热回收后管道连接；所述循环水泵出口管道的另外一端与电堆连接。
[0022]在一些可能的实施方式中，
[0023]所述热回收装置包括依次与电堆出口冷却水管道连接的热回收用冷却水管道、热回收设备、第二气体加湿冷喷淋水管道；所述第二气体加湿冷喷淋水管道的另外一端与循环水泵入口管道连接。
[0024]在一些可能的实施方式中，
[0025]所述第二气体加湿器包括依次与电堆出口冷却水管道连接的第二气体加湿用喷淋水管道、加湿器本体、冷却水热回收后管道；所述冷却水热回收后管道的另外一端与循环水泵入口管道连接。
[0026]在一些可能的实施方式中，
[0027]在所述加湿后第一湿气体管道上设置有第一湿度传感器；在所述第一气体加湿器的塔身设置有第一液位传感器；在所述第一气体加湿用喷淋水管道上设置有第一喷淋水调节阀。
[0028]在一些可能的实施方式中，
[0029]在所述第二气体加湿用喷淋水管道上设置有第二喷淋水调节阀；在所述加湿后第二气体管道上设置有第二湿度传感器；在所述第二气体加湿器的塔身设置有第二液位传感器。
[0030]在一些可能的实施方式中，
[0031]所述第一气体加湿器外接供气系统A和补水系统A。
[0032]在一些可能的实施方式中，
[0033]所述第二气体加湿器外接供气系统B和补水系统B。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0035]本专利技术将电堆产生的热用于空气和/或氢气的加湿，在利用电堆产生热量的同时，降低电堆冷却液冷却的负荷，实现了电堆入口空气和氢气加湿所需热量的自给自足，无需外供热，节约了水耗和能耗；
[0036]本专利技术结构简单、实用性强。
附图说明
[0037]图1为本专利技术中实施例1或实施例2的结构示意图；
[0038]图2为本专利技术中实施例3的结构示意图；
[0039]其中：1
‑
第一气体加湿器，2
‑
电堆，3
‑
冷却水循环泵，4
‑
供气管道，5
‑
加湿后第一湿气体管道，6
‑
循环水泵入口管道，7
‑
循环水泵出口管道，8
‑
电堆出口冷却水管道，9
‑
第一气体加湿用喷淋水管道，10
‑
第二气体加湿用喷淋水管道，11
‑
热回收用冷却水管道，12
‑
第二
气体加湿冷喷淋水管道，13
‑
冷却水热回收后管道，14
‑
补充水管道，15
‑
第一喷淋水调节阀，16
‑
第二喷淋水调节阀，17
‑
补充水调节阀，18
‑
第一液位传感器，19
‑
第一湿度传感器，20
‑
控制系统，21
‑
第二气体加湿器，22
‑
热回收设备,23
‑
第二气体待加湿进口管道，24
‑
加湿后第二气体管道，25
‑
第二湿度传感器。
具体实施方式
[0040]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统，其特征在于，包括与电堆连接的第一气体加湿器、与电堆和第一气体加湿器分别连接的热回收装置；所述第一气体加湿器设置有电堆分别连接的加湿后第一湿气体管道、循环水管道、以及第一气体加湿用喷淋水管道；所述第一气体加湿用喷淋水管道、热回收装置分别与电堆上设置的电堆出口冷却水管道连接。2.根据权利要求1所述的一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统，其特征在于，还包括与电堆和第一气体加湿器分别连接的第二气体加湿器；所述第二气体加湿器与循环水管道连接，且另外一端与电堆出口冷却水管道连接；所述第二气体加湿器还设置有与电堆连接的加湿后第二气体管道。3.根据权利要求1所述的一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统，其特征在于，所述第一气体加湿器、第二气体加湿器均为加湿塔；所述第一气体加湿器的顶部与加湿后第一湿气体管道连接；所述第一气体加湿器的底部与循环水管道连接；所述第一气体加湿器的塔身靠近顶部一侧与第一气体加湿用喷淋水管道连接；所述第二气体加湿器的塔身靠近顶部一侧与电堆出口冷却水管道，所述第二气体加湿器的底部与循环水管道连接。4.根据权利要求1所述的一种利用电堆冷却水进行气体加湿的系统，其特征在于，所述循环水管道包括依次与第一气体加湿器连接的循环水泵入口管道、循环水泵、循环水泵出口管道；其中，所述循环水泵入口管道分别与第二气体加湿冷喷淋水管道和冷却水热回收后管道连接；所述循环水泵出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷姣，李全领，黄波，王聪，陆青青，刘煜，胡军，
申请(专利权)人：东方电气成都氢燃料电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：