【技术实现步骤摘要】
本技术涉及燃料电池，具体而言，涉及一种燃料电池装置。
技术介绍
1、燃料电池装置运行过程中，由空压机将空气压缩通入中冷器及增湿器后通入电堆进行电化学反应，产生电能并驱动负载使用。现有的燃料电池装置的中冷器的空气出口通常直接和增湿器的空气入口连通并对流经的空气湿度进行调节，以使得将要进入电堆的空气满足电堆的湿度要求。具体地，从电堆的空气出口回流的空气经过增湿器，并与进入增湿器的空气进行湿度交换，以降低回流的空气的湿度并增大向电堆流动的空气的湿度，达到调节进入增湿器的空气湿度的目的。
2、现有技术中的燃料电池装置，由于空气的流动(正向流动或者回流)均全部通过增湿器，即增湿器能够对电堆的空气入口处的湿度调节能力固定，无法适用于不同湿度要求的电堆。
技术实现思路
1、本技术提供一种燃料电池系统，以解决现有技术中的燃料电池无法调节电堆的空气入口空气湿度的问题。
2、为了解决上述问题，本技术提供了一种燃料电池装置，包括空压部、中冷器、增湿器、电堆，空压部和中冷器连通，中冷器的流通出口和增湿器的流通入口连通，增湿器的流通出口和电堆的空气入口连通，增湿器的回流出口和中冷器的回流入口连通，中冷器的回流出口和空压部的入口连通，电堆的空气出口和增湿器的回流入口、中冷器的回流入口均连通，燃料电池装置还包括第一截止分流阀，第一截止分流阀设置在与电堆的空气出口连通的管路上且开度可调，以调节从电堆流向增湿器、中冷器的空气的比例。
3、进一步地，燃料电池装置还包括第一回流管路、
4、进一步地，第二回流支路与第二回流管路的连通位置为汇流位置，燃料电池装置还包括气液分离器，气液分离器设置第二回流管路上并位于中冷器和汇流位置之间，以对流经第二回流支路、第二回流管路的回流空气进行气液分离，分离出的气相进入中冷器，分离出的液相排出。
5、进一步地，燃料电池装置还包括第二截止分流阀，第二截止分流阀设置在与中冷器的流通出口连通的管路上且开度可调，以调节从中冷器流向增湿器、电堆的空气的比例。
6、进一步地，燃料电池装置还包括第一流通管路、第二流通管路、第一流通支路和第二流通支路，第二截止分流阀设置在第一流通管路和第二流通管路之间并和二者均连通，第一流通管路、第二流通管路分别和增湿器的流通出口、电堆的空气入口连通，第一流通支路的两端分别和增湿器的流通入口、中冷器的流通出口连通，第二流通支路的两端分别和第一流通支路、第二截止分流阀连通，第二截止分流阀用于调节流经第一流通支路和第二流通支路的空气的比例。
7、进一步地，燃料电池装置还包括控制部，和传感器组件，传感器组件设置在空压部背离中冷器的一侧，以测量进入空压部的空气的流量和湿度，控制部，和传感器组件、第一截止分流阀、第二截止分流阀均电连接，以根据传感器组件的监测情况调节第一截止分流阀、第二截止分流阀的开度。
8、进一步地，燃料电池装置还包括设置在中冷器内部的气液分离器，以对回流至中冷器内的空气进行气液分离，分离出的液相通过中冷器的排出口排出。
9、进一步地，空压部包括顺次连接的压端涡轮、空气压缩机和涡端涡轮，压端涡轮和中冷器的流通入口连通，涡端涡轮和中冷器的回流出口连通，压端涡轮用于压缩进入的空气。
10、进一步地，燃料电池装置还包括空气滤清器和供气管路，供气管路和空压部的入口连通，以为空压部提供空气，空气滤清器设置在供气管路上，以对流经供气管路的空气进行过滤。
11、进一步地，中冷器为空空中冷器。
12、应用本技术的技术方案，提供了一种燃料电池装置，包括空压部、中冷器、增湿器、电堆，空压部和中冷器连通，中冷器的流通出口和增湿器的流通入口连通，增湿器的流通出口和电堆的空气入口连通，增湿器的回流出口和中冷器的回流入口连通，中冷器的回流出口和空压部的入口连通，电堆的空气出口和增湿器的回流入口、中冷器的回流入口均连通，燃料电池装置还包括第一截止分流阀，第一截止分流阀设置在与电堆的空气出口连通的管路上且开度可调，以调节从电堆流向增湿器、中冷器的空气的比例。
13、采用该方案，空气进入电堆前先顺次通过空压部、中冷器和增湿器，空压部用于将空气压缩至预设压力并维持预设流量，中冷器用于降低向电堆方向流动的空气的温度，增湿器用于对向电堆方向流动的空气进行湿度调节(一般为对空气进行加湿)，之后空气进入电堆反应，反应后的空气从电堆的空气出口排出并分流，一部分空气进入增湿器并与增湿器中向电堆方向流动的空气进行湿度交换，使得回流的空气的湿度降低，从中冷器进入增湿器的空气的湿度增加，其中，进入增湿器的回流空气的量与增湿器对流向电堆的空气的增湿效果成正比，之后该部分空气回流至中冷器并与中冷器中向电堆方向流动的空气换热，使得回流的空气温度升高，从空压部进入中冷器的空气的温度降低；另一部分空气则是直接回流至中冷器并与中冷器中向电堆方向流动的空气换热，分流的两部分空气比例由第一截止分流阀控制。这样设置，通过第一截止分流阀实现对回流至增湿器内的回流空气量的控制，进而实现对增湿器内流向电堆的空气的湿度的调节控制，有利于工作人员根据电堆所需湿度空气对增湿器的增湿效果进行调节和把控，提高了燃料电池系统的适用性。
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1.一种燃料电池装置，包括空压部(10)、中冷器(20)、增湿器(30)、电堆(40)，所述空压部(10)和所述中冷器(20)连通，所述中冷器(20)的流通出口和所述增湿器(30)的流通入口连通，所述增湿器(30)的流通出口和所述电堆(40)的空气入口连通，所述增湿器(30)的回流出口和所述中冷器(20)的回流入口连通，所述中冷器(20)的回流出口和所述空压部(10)的入口连通，其特征在于，所述电堆(40)的空气出口和所述增湿器(30)的回流入口、所述中冷器(20)的回流入口均连通，所述燃料电池装置还包括第一截止分流阀(51)，所述第一截止分流阀(51)设置在与所述电堆(40)的空气出口连通的管路上且开度可调，以调节从所述电堆(40)流向所述增湿器(30)、所述中冷器(20)的空气的比例。
2.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池装置还包括第一回流管路(61)、第二回流管路(62)、第一回流支路(63)和第二回流支路(64)，所述第一截止分流阀(51)设置在所述第一回流管路(61)和所述第一回流支路(63)之间并和二者均连通，所述第二回流管路(6
3.根据权利要求2所述的燃料电池装置，其特征在于，所述第二回流支路(64)与所述第二回流管路(62)的连通位置为汇流位置，所述燃料电池装置还包括气液分离器(70)，所述气液分离器(70)设置所述第二回流管路(62)上并位于所述中冷器(20)和所述汇流位置之间，以对流经所述第二回流支路(64)、所述第二回流管路(62)的回流空气进行气液分离，分离出的气相进入所述中冷器(20)，分离出的液相排出。
4.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池装置还包括第二截止分流阀(52)，所述第二截止分流阀(52)设置在与所述中冷器(20)的流通出口连通的管路上且开度可调，以调节从所述中冷器(20)流向所述增湿器(30)、所述电堆(40)的空气的比例。
5.根据权利要求4所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池装置还包括第一流通管路(65)、第二流通管路(66)、第一流通支路(67)和第二流通支路(68)，所述第二截止分流阀(52)设置在所述第一流通管路(65)和所述第二流通管路(66)之间并和二者均连通，所述第一流通管路(65)、所述第二流通管路(66)分别和所述增湿器(30)的流通出口、所述电堆(40)的空气入口连通，所述第一流通支路(67)的两端分别和所述增湿器(30)的流通入口、所述中冷器(20)的流通出口连通，所述第二流通支路(68)的两端分别和所述第一流通支路(67)、所述第二截止分流阀(52)连通，所述第二截止分流阀(52)用于调节流经所述第一流通支路(67)和所述第二流通支路(68)的空气的比例。
6.根据权利要求4所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池装置还包括控制部，和传感器组件(81)，所述传感器组件(81)设置在所述空压部(10)背离所述中冷器(20)的一侧，以测量进入所述空压部(10)的空气的流量和湿度，所述控制部，和所述传感器组件(81)、所述第一截止分流阀(51)、所述第二截止分流阀(52)均电连接，以根据所述传感器组件(81)的监测情况调节所述第一截止分流阀(51)、所述第二截止分流阀(52)的开度。
7.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池装置还包括设置在所述中冷器(20)内部的气液分离器(70)，以对回流至所述中冷器(20)内的空气进行气液分离，分离出的液相通过所述中冷器(20)的排出口排出。
8.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其特征在于，所述空压部(10)包括顺次连接的压端涡轮(11)、空气压缩机(12)和涡端涡轮(13)，所述压端涡轮(11)和所述中冷器(20)的流通入口连通，所述涡端涡轮(13)和所述中冷器(20)的回流出口连通，所述压端涡轮(11)用于压缩进入的空气。
9.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池装置还包括空气滤清器(90)和供气管路(69)，所述供气管路(69)和所述空压部(10)的入口连通，以为所述空压部(10)提供空气，所述空气滤清器(90)设置在所述供气管路(69)上，以对流经所述供气管路(69)的空气进行过滤。
10.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其特征...
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池装置，包括空压部(10)、中冷器(20)、增湿器(30)、电堆(40)，所述空压部(10)和所述中冷器(20)连通，所述中冷器(20)的流通出口和所述增湿器(30)的流通入口连通，所述增湿器(30)的流通出口和所述电堆(40)的空气入口连通，所述增湿器(30)的回流出口和所述中冷器(20)的回流入口连通，所述中冷器(20)的回流出口和所述空压部(10)的入口连通，其特征在于，所述电堆(40)的空气出口和所述增湿器(30)的回流入口、所述中冷器(20)的回流入口均连通，所述燃料电池装置还包括第一截止分流阀(51)，所述第一截止分流阀(51)设置在与所述电堆(40)的空气出口连通的管路上且开度可调，以调节从所述电堆(40)流向所述增湿器(30)、所述中冷器(20)的空气的比例。
2.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池装置还包括第一回流管路(61)、第二回流管路(62)、第一回流支路(63)和第二回流支路(64)，所述第一截止分流阀(51)设置在所述第一回流管路(61)和所述第一回流支路(63)之间并和二者均连通，所述第二回流管路(62)的两端分别和所述增湿器(30)的回流出口、所述中冷器(20)的回流入口连通，所述第二回流支路(64)的两端分别和所述第一截止分流阀(51)、所述第二回流管路(62)连通，所述第一截止分流阀(51)用于调节流经所述第一回流支路(63)和所述第二回流支路(64)的空气的比例。
3.根据权利要求2所述的燃料电池装置，其特征在于，所述第二回流支路(64)与所述第二回流管路(62)的连通位置为汇流位置，所述燃料电池装置还包括气液分离器(70)，所述气液分离器(70)设置所述第二回流管路(62)上并位于所述中冷器(20)和所述汇流位置之间，以对流经所述第二回流支路(64)、所述第二回流管路(62)的回流空气进行气液分离，分离出的气相进入所述中冷器(20)，分离出的液相排出。
4.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其特征在于，所述燃料电池装置还包括第二截止分流阀(52)，所述第二截止分流阀(52)设置在与所述中冷器(20)的流通出口连通的管路上且开度可调，以调节从所述中冷器(20)流向所述增湿器(30)、所述电堆(40)的空气的比例。
5.根据权利要求4所述的燃料电池装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：田俊龙，徐佳，崔天宇，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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