燃料电池喷雾增湿装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种燃料电池喷雾增湿装置，包括：分水件、储水罐、预增湿腔和水泵；所述分水件的入口与膨胀机的涡轮出口连通，所述分水件的水路出口与储水罐连通，所述储水罐的水在水泵的作用下进入预增湿腔；所述预增湿腔与电堆的空气路连通，所述预增湿腔与电堆的空气路连通的管路上设置气路单向阀；膨胀机的涡轮排出的湿空气经过分水件后分离液态水，液态水进入储水罐，所述储水罐的水在水泵的作用下进入预增湿腔对进入的空气进行加湿，加湿后的空气经预增湿气体回路进入电堆的空气路。使预增湿腔与主空气管路并联，从而达到减少乃至杜绝液态水进入电堆的目的。态水进入电堆的目的。态水进入电堆的目的。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池喷雾增湿装置


[0001]本专利技术属于燃料电池
，尤其是涉及一种燃料电池喷雾增湿装置。

技术介绍

[0002]燃料电池系统是一种具有电堆和辅助子系统的能量转化装置，在能量转化过程中，电堆中的核心部件膜电极将阴阳极的氧气和燃料的化学能直接转化为电能，反应产物包括水和余热通过流道和换热排至电堆外部，产生的电能通过DCDC传递外部设备。
[0003]随着技术迭代、硬件升级等发展，氢燃料电池会逐渐扩展应用场景，包括汽车、轮船、飞机、列车、无人机等。根据电堆及质子交换膜的特性，进堆的空气需要具备一定的湿度，否则会对电堆及质子交换膜造成损害。电堆对内部水状态非常敏感，内部缺水会造成质子交换膜的质子传导能力下降和催化层活性降低；内部水过多会造成液态水聚集乃至水淹。因此为燃料电池反应气体增湿是必要的并且湿度必须适当。
[0004]目前增湿方式分为内部增湿和外部增湿。内部增湿结构设计难度较大，工艺要求复杂，控制变量较多，并且增湿效果有效。外部增湿包括膜管增湿、焓轮增湿、鼓泡增湿、喷雾增湿。其中喷雾增湿以其结构简单、水量精确可控、同时可以起到降温空气的作用，广泛应用在燃料电池系统中。但目前喷雾增湿架构也存在一些技术弱点，主要包括：1.集成度较低，嵌入燃料电池系统中存在一定难度；2.雾化腔串联在空气管路中容易使液态水进入电堆。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种燃料电池喷雾增湿装置，解决现有技术中存在的雾化腔串联在空气管路中容易使液态水进入电堆问题。r/>[0006]本公开实施例提供了一种燃料电池喷雾增湿装置，包括：分水件、储水罐、预增湿腔和水泵；
[0007]所述分水件的入口与膨胀机的涡轮出口连通，所述分水件的水路出口与储水罐连通，所述储水罐的水在水泵的作用下进入预增湿腔；
[0008]所述预增湿腔与电堆的空气路连通，所述预增湿腔与电堆的空气路连通的管路上设置气路单向阀；
[0009]膨胀机的涡轮排出的湿空气经过分水件后分离液态水，液态水进入储水罐，所述储水罐的水在水泵的作用下进入预增湿腔对进入的空气进行加湿，加湿后的空气经预增湿气体回路进入电堆的空气路。
[0010]可选的，所述预增湿腔内设置电控喷头。
[0011]可选的，还包括过滤器、蓄能器和限流器；
[0012]储水罐的水依次经过滤器进入蓄能器，蓄能器出口的水分为三路，第一路进入预增湿腔，第二路经限流器回流至储水罐，蓄能器与限流器共同用于保持液压稳定。
[0013]可选的，所述蓄能器出口的水第三路与主路喷头连通，所述主路喷头设置在燃料
电池的空气路上。
[0014]可选的，所述主路喷头采用超声波雾化喷头或者超精细雾化喷头。
[0015]可选的，所述预增湿腔与三通阀的旁路连通，所述三通阀设置在膨胀机压轮的出口。
[0016]可选的，所述储水罐外设置水套，水套与燃料电池的防冻液连通，水套用于为储水罐保温。
[0017]可选的，所述预增湿腔的进水口设置压力传感器。
[0018]可选的，所述储水箱上设置液位传感器。
[0019]可选的，所述预增湿腔的出水口通过积水回路与储水箱连通。
[0020]本专利技术提供的燃料电池喷雾增湿装置，使预增湿腔与主空气管路并联，解决了雾化腔串联在空气管路中造成容易使液态水进入电堆的问题，从而达到减少乃至杜绝液态水进入电堆的目的。
附图说明
[0021]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，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0022]图1为本公开实施例提供的燃料电池喷雾增湿装置的结构框图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0024]应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0025]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0026]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0027]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0028]为了便于理解，如图1所示，本实施例公开了一种燃料电池喷雾增湿装置，包括：分水件、储水罐、预增湿腔和水泵；
[0029]所述分水件的入口与膨胀机的涡轮出口连通，所述分水件的水路出口与储水罐连通，所述储水罐的水在水泵的作用下进入预增湿腔；
[0030]所述预增湿腔与电堆的空气路连通，所述预增湿腔与电堆的空气路连通的管路上设置气路单向阀；
[0031]膨胀机的涡轮排出的湿空气经过分水件后分离液态水，液态水进入储水罐，所述储水罐的水在水泵的作用下进入预增湿腔对进入的空气进行加湿，加湿后的空气经预增湿气体回路进入电堆的空气路。
[0032]可选的，所述预增湿腔内设置电控喷头。
[0033]可选的，还包括过滤器、蓄能器和限流器；
[0034]储水罐的水依次经过滤器进入蓄能器，蓄能器出口的水分为三路，第一路进入预增湿腔，第二路经限流器回流至储水罐，蓄能器与限流器共同用于保持液压稳定。
[0035]可选的，所述蓄能器出口的水第三路与主路喷头连通，所述主路喷头设置在燃料电池的空气路上。
[0036]可选的，所述主路喷头采用超声波雾化喷头或者超精细雾化喷头。
[0037]可选的，所述预增湿腔与三通阀的旁路连通，所述三通阀设置在膨胀机压轮的出口。
[0038]可选的，所述储水罐外设置水套，水套与燃料电池的防本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池喷雾增湿装置，其特征在于，包括：分水件、储水罐、预增湿腔和水泵；所述分水件的入口与膨胀机的涡轮出口连通，所述分水件的水路出口与储水罐连通，所述储水罐的水在水泵的作用下进入预增湿腔；所述预增湿腔与电堆的空气路连通，所述预增湿腔与电堆的空气路连通的管路上设置气路单向阀；膨胀机的涡轮排出的湿空气经过分水件后分离液态水，液态水进入储水罐，所述储水罐的水在水泵的作用下进入预增湿腔对进入的空气进行加湿，加湿后的空气经预增湿气体回路进入电堆的空气路。2.根据权利要求1所述的燃料电池喷雾增湿装置，其特征在于，所述预增湿腔内设置电控喷头。3.根据权利要求1所述的燃料电池喷雾增湿装置，其特征在于，还包括过滤器、蓄能器和限流器；储水罐的水依次经过滤器进入蓄能器，蓄能器出口的水分为三路，第一路进入预增湿腔，第二路经限流器回流至储水罐，蓄能器与限流器共同用于保持液压稳定。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞强，李阳，方川，李文文，司宗正，渠海洋，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：