【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及试验平台，具体而言，涉及一种含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统。
技术介绍
1、鉴于当前全球传统能源紧缺，环境污染严重等现状，燃料电池发动机因具有高效率节能、零排放等特点为汽车行业未来发展点燃了新的方向。燃料电池的供给系统作为发动机系统的核心部分直接影响发动机工作的稳定性、功率的输出以及效率的提升，因此设计一种含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统是极其重要的。
2、现有的燃料电池能量回收系统中存在全工况范围内涡轮工作性能受限，空气压缩机供气压力低，燃料电池电堆在低流量、低压力运行条件下阴极排气能量利用率低，试验平台运行环保性与工质可持续利用性低，涡轮功率输出利用率低，电机功耗高的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的提出了一种含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，包括：可调喷嘴涡轮、气液分离器、第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴、第一空气压缩机、第二空气压缩机、电机；
2、所述可调喷嘴涡轮调节喷嘴开度，使涡轮运行在高效区；
3、所述可调喷嘴涡轮与所述气液分离器连接，所述气液分离器用于实现所述可调喷嘴涡轮出口的空气与液态水的分离；
4、所述第一雾化喷嘴与所述第二雾化喷嘴用于实现液态水的雾化；
5、所述第一空气压缩机与所述可调喷嘴涡轮连接，所述所述第一空气压缩机由所述可调喷嘴涡轮驱动，所述第二空气压缩机与所述电机连接，所述第二空气压缩机由所述电机驱动，所述第一空气压缩机
6、优选地，所述可调喷嘴涡轮的进口管路设置有气体流量计、温度传感器、压力传感器、湿度传感器，所述可调喷嘴涡轮的出口管路设置有温度传感器、压力传感器、湿度传感器。
7、优选地，所述气液分离器开设有气液分离器进口、气液分离器第一出口、气液分离器第二出口，所述气液分离器进口进口与所述可调喷嘴涡轮出口连接，所述气液分离器第一出口用于排空，所述气液分离器第二出口用于排出高湿空气在所述可调喷嘴涡轮内膨胀冷凝所生成的液态水。
8、优选地，所述气液分离器第二出口下游设置有中间储液箱，所述中间储液箱包括中间储液箱进口、中间储液箱出口、中间储液箱注水口、中间储液箱排液口；
9、所述中间储液箱进口与所述气液分离器第二出口连接，所述中间储液箱出口的下游管路还设置有辅助电子水泵，所述辅助电子水泵用于向所述第一雾化喷嘴与所述第二雾化喷嘴供水；
10、所述中间储液箱排液口下游安装第一电动阀门；
11、所述中间储液箱出口下游管路包括第一供液支路、第二供液支路，所述中间储液箱出口、所述第一供液支路上游端、所述第二供液支路上游端通过三通连接，所述第一供液支路下游端连接至第一雾化喷嘴，所述第二供液支路下游端连接至第二雾化喷嘴。
12、优选地，所述第一雾化喷嘴置于第一空气压缩机进口管路，所述第二雾化喷嘴置于第二空气压缩机进口管路，所述第一雾化喷嘴与所述第二雾化喷嘴均设置有雾化粒径调节旋钮；
13、所述第一雾化喷嘴与第二雾化喷嘴均包括水入口、空气入口和雾化出口，所述水入口、第一供液支路下游端与第二供液支路下游端连接，所述第一雾化喷嘴空气入口、所述第二雾化喷嘴空气入口分别与供气管路下游端连接，所述供气管路包括第一供气管路与第二供气管路。
14、优选地，所述第一供液支路与第二供液支路均设有配备压力表的第一电动调节阀、配备压力表的第二电动调节阀与转子流量计，所述第一供气管路与第二供气管路上均设有配备压力表的第三电动调节阀、第四电动调节阀与转子流量计。
15、优选地，所述第一空气压缩机进口管路还包括第一双扭线流量计，所述第一双扭线流量计出口与第一空气压缩机进口管路上游端连接；所述第一双扭线流量计出口与第一空气压缩机进口管路上游端之间的连接方式为软连接；
16、所述第一空气压缩机进口管路上还设置有工质流动规整装置，所述工质流动规整装置包括工质流动规整装置第一进口和工质流动规整装置第一出口，所述工质流动规整装置第一进口与所述第一空气压缩机出口连接，所述工质流动规整装置第一出口与所述空气压缩机进口连接；
17、所述工质流动规整装置包括上直流段、蜂窝型整流板、下直流段，所述上直流段其中一端为所述工质流动规整装置第一进口，所述蜂窝型整流板紧固在上直流段与下直流段之间，所述下直流段出口为所述工质流动规整装置第一出口；
18、所述下直流段上还设置有温度传感器与湿度传感器。
19、所述第一空气压缩机与所述可调喷嘴涡轮通过传动轴连接。
20、优选地，所述第一空气压缩机出口与第二空气压缩机进口管路连接；
21、所述第二空气压缩机进口管路包括第一进气管路、第二进气管路和主进气管路，所述第一进气管路上游端与第一空气压缩机出口连接，所述第二进气管路上游端与大气连接，所述第一进气管路下游端、第二进气管路下游端与主进气管路上游端由三通连接；
22、所述第一进气管路设置有第一截止阀，所述第二进气管路设有第二截止阀，所述主进气管路上设置有第二雾化喷嘴；
23、所述第二进气管路上游端与第二双扭线流量计连接，所述主进气管路的第二雾化喷嘴下游管路还设有温度传感器与湿度传感器；
24、所述第二空气压缩机出口管路上游端与第二空气压缩机出口连接，所述第二空气压缩机出口管路下游端与气源罐连接，所述第二空气压缩机出口管路还包括第一排气管路、第二排气管路；
25、所述第二空气压缩机出口管路设置有中冷器；
26、所述第二空气压缩机出口管路上还设置有第二电动阀门，所述第一排气管路设置有主电动排气阀，第二排气管路设置有辅电动排气阀，所述主电动排气阀和辅电动排气阀用于调节管路工质流量，同时，所述第二电动阀门根据气源罐内的额定压力指示量值循环启闭；
27、所述第二空气压缩机出口管路还设有温度传感器、压力传感器与湿度传感器。
28、优选地，所述气源罐为湿式气源罐，包括气源罐第一进口、气源罐第一出口、气源罐第二出口、气源罐排液口、气源罐安全阀、气源罐压力表，所述气源罐第一进口与所述第二空气压缩机出口管路连接，气源罐第一出口与所述可调喷嘴涡轮进口管路连接，气源罐第二出口分别与所述第一供气管路与所述第二供气管路连接。
29、优选地，所述燃料电池供气平台还包括可调喷嘴涡轮湿气再调节系统，可调喷嘴涡轮湿气再调节系统包括蒸汽发生器、温控混合室、第五电动调节阀、第六电动调节阀，蒸汽发生器根据目标工质热力状态提供满足温度和湿度的湿气，温控混合室实现来自气源罐的工质与湿气的混合并调节混合工质的温度，第五电动调节阀实现蒸汽发生器工质供给流量调节，第六电动调节阀实现气源罐工质流量调节；
30、所述温控混合室出口与所述可调喷嘴涡轮进口通过管路连接，所述温控混合室出口与所述可调喷嘴涡轮进口的管路上设有第七电动调节阀。
31、与现有技本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，包括：可调喷嘴涡轮、气液分离器、第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴、第一空气压缩机、第二空气压缩机、电机；
2.根据权利要求1所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述可调喷嘴涡轮的进口管路设置有气体流量计、温度传感器、压力传感器、湿度传感器，所述可调喷嘴涡轮的出口管路设置有温度传感器、压力传感器、湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述气液分离器开设有气液分离器进口、气液分离器第一出口、气液分离器第二出口，所述气液分离器进口进口与所述可调喷嘴涡轮出口连接，所述气液分离器第一出口用于排空，所述气液分离器第二出口用于排出高湿空气在所述可调喷嘴涡轮内膨胀冷凝所生成的液态水。
4.根据权利要求3所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述气液分离器第二出口下游设置有中间储液箱，所述中间储液箱包括中间储液箱进口、中间储液箱出口、中间储液箱注水口、中间储液箱排液口；
5.根据权
6.根据权利要求5所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述第一供液支路与第二供液支路均设有配备压力表的第一电动调节阀、配备压力表的第二电动调节阀与转子流量计，所述第一供气管路与第二供气管路上均设有配备压力表的第三电动调节阀、第四电动调节阀与转子流量计。
7.根据权利要求5所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述第一空气压缩机进口管路还包括第一双扭线流量计，所述第一双扭线流量计出口与第一空气压缩机进口管路上游端连接；所述第一双扭线流量计出口与第一空气压缩机进口管路上游端之间的连接方式为软连接；
8.根据权利要求7所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述第一空气压缩机出口与第二空气压缩机进口管路连接；
9.根据权利要求8所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述气源罐为湿式气源罐，包括气源罐第一进口、气源罐第一出口、气源罐第二出口、气源罐排液口、气源罐安全阀、气源罐压力表，所述气源罐第一进口与所述第二空气压缩机出口管路连接，气源罐第一出口与所述可调喷嘴涡轮进口管路连接，气源罐第二出口分别与所述第一供气管路与所述第二供气管路连接。
10.根据权利要求8所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述燃料电池供气平台还包括可调喷嘴涡轮湿气再调节系统，可调喷嘴涡轮湿气再调节系统包括蒸汽发生器、温控混合室、第五电动调节阀、第六电动调节阀，蒸汽发生器根据目标工质热力状态提供满足温度和湿度的湿气，温控混合室实现来自气源罐的工质与湿气的混合并调节混合工质的温度，第五电动调节阀实现蒸汽发生器工质供给流量调节，第六电动调节阀实现气源罐工质流量调节；
...【技术特征摘要】
1.一种含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，包括：可调喷嘴涡轮、气液分离器、第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴、第一空气压缩机、第二空气压缩机、电机；
2.根据权利要求1所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述可调喷嘴涡轮的进口管路设置有气体流量计、温度传感器、压力传感器、湿度传感器，所述可调喷嘴涡轮的出口管路设置有温度传感器、压力传感器、湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述气液分离器开设有气液分离器进口、气液分离器第一出口、气液分离器第二出口，所述气液分离器进口进口与所述可调喷嘴涡轮出口连接，所述气液分离器第一出口用于排空，所述气液分离器第二出口用于排出高湿空气在所述可调喷嘴涡轮内膨胀冷凝所生成的液态水。
4.根据权利要求3所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述气液分离器第二出口下游设置有中间储液箱，所述中间储液箱包括中间储液箱进口、中间储液箱出口、中间储液箱注水口、中间储液箱排液口；
5.根据权利要求4所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述第一雾化喷嘴置于第一空气压缩机进口管路，所述第二雾化喷嘴置于第二空气压缩机进口管路，所述第一雾化喷嘴与所述第二雾化喷嘴均设置有雾化粒径调节旋钮；
6.根据权利要求5所述的含湿利用及宽域适配能量回收的燃料电池供气系统，其特征在于，所述第一供液支路与第二供液支路均设有配备压力表的第一电动调节阀、配备...
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