【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池系统用空气加湿系统。
技术介绍
1、氢燃料电池作为目前公认的最清洁环保的能源供给方式之一，越来越多的应用到各个领域，其中在商用车方面的应用相对比较成熟。商用车对氢燃料电池系统的凸出需求主要表现在低成本，高集成度，大功率这三个方面，映射到商用车燃料电池系统的具体设计上主要表现为精简的零部件配套。
2、在汽车用氢燃料电池系统中，尤其是大功率系统，膜增湿器是必不可少的零部件。膜增湿器的主要作用是将电堆运行时空气回路出口的高湿空气通过膜增湿器中的膜管将水分传递到准备进入电堆入口的干空气中，经过加湿后的空气进入电堆更有利于提高氢燃料电池工作的效率和寿命。膜增湿器需要大量膜管进行气体的高效湿度传递，但现有技术中使用的膜管存在破损的风险，膜管破损后，进出电堆的空气发生窜漏，影响电堆的正常运行。市面上高效又结实的膜管的成本较高，导致整个膜增湿器的成本非常高，占燃料电池系统零部件成本约15％。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中的燃料电池系统用的膜增湿器成本高且具有破损风险的技术问题，提出一种采用高吸水纤维束组件，无窜漏风险且成本低的新型空气加湿系统。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种燃料电池系统用空气加湿系统，包括空气压缩机和中冷器，空气压缩机的出气口经三通接头连接至中冷器的入口，所述中冷器的出口连接至电堆的空气入口，电堆的空气出口经管路依次连接水分离器、二级储液腔和三级储液腔，
4、所述高吸水纤维组件包括纤维束固定管，纤维束固定管一端位于三通接头内另一端位于三级储液腔内，纤维束固定管内固定有若干高吸水纤维，高吸水纤维下端浸没于三级储液腔的液面下。
5、作为优选，所述二级储液腔与水分离器之间的管路上安装有第一开关阀，二级储液腔与三级储液腔之间的管路上安装有第二开关阀。
6、作为优选，所述纤维束固定管可弯折变形。
7、作为优选，所述水分离器经管路连接至尾排管，且该管路上安装有背压阀。
8、作为优选，所述水分离器包括储水腔，储水腔内安装有液位计，所述三级储液腔、二级储液腔和储水腔的腔底高度依次降低。
9、作为优选，所述空气压缩机的出气端、电堆的空气入口、电堆的空气出口、水分离器、二级储液腔、三级储液腔和尾排管上游均设置有压力传感器，还包括燃料电池系统控制器，上述压力传感器和液位计均与燃料电池系统控制器电连接。
10、作为优选，所述纤维束固定管中段为万向管结构或采用铝管制成。
11、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
12、1、本专利技术所述的燃料电池系统用空气加湿系统设置高吸水纤维组件，以及三级储水结构实现中冷器前端的空气加湿，该结构中高吸水纤维组件形状可变，可以随系统布置的需求灵活变化，并且总体尺寸较小，可以有效提高氢燃料电池系统的集成度。
13、2、高吸水纤维组件替代当前普遍使用的膜增湿器，可显著降低成本，并且杜绝了当前普遍使用的膜增湿器可能带来的膜管破裂后的气体窜漏问题。
14、3、高吸水纤维组件设置在中冷器的前端，水蒸发过程中吸热可降低空气温度，能够缩小对中冷器芯体换热能力的要求，降低中冷器芯体尺寸及成本。
15、4、高吸水纤维组件直接利用电堆运行所生成的反应水，电堆出口的产水量与电堆入口的湿度需求量正相关，无需过多对湿度进行人为控制，即可达到较为理想的湿度。
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1.一种燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：包括空气压缩机和中冷器，空气压缩机的出气口经三通接头连接至中冷器的入口，所述中冷器的出口连接至电堆的空气入口，电堆的空气出口经管路依次连接水分离器、二级储液腔和三级储液腔，三级储液腔经增湿管连接至三通接头，所述增湿管内安装有高吸水纤维组件；
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：所述二级储液腔与水分离器之间的管路上安装有第一开关阀，二级储液腔与三级储液腔之间的管路上安装有第二开关阀。
3.根据权利要求1所述的燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：所述纤维束固定管可弯折变形。
4.根据权利要求2所述的燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：所述水分离器经管路连接至尾排管，且该管路上安装有背压阀。
5.根据权利要求1所述的燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：所述水分离器包括储水腔，储水腔内安装有液位计，所述三级储液腔、二级储液腔和储水腔的腔底高度依次降低。
6.根据权利要求5所述的燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：所述空气压缩机的出气端、电
7.根据权利要求2所述的燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：所述纤维束固定管中段为万向管结构或采用铝管制成。
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：包括空气压缩机和中冷器，空气压缩机的出气口经三通接头连接至中冷器的入口，所述中冷器的出口连接至电堆的空气入口，电堆的空气出口经管路依次连接水分离器、二级储液腔和三级储液腔，三级储液腔经增湿管连接至三通接头，所述增湿管内安装有高吸水纤维组件；
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：所述二级储液腔与水分离器之间的管路上安装有第一开关阀，二级储液腔与三级储液腔之间的管路上安装有第二开关阀。
3.根据权利要求1所述的燃料电池系统用空气加湿系统，其特征在于：所述纤维束固定管可弯折变形。
4.根据权利要求2所述的燃料电池系统用空气加湿系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳平，朱维，顾园园，曾群欣，
申请(专利权)人：海卓动力青岛能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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