一种具有双重增湿模式的燃料电池系统及其工作方法技术方案

技术编号:43369099 阅读:23 留言:0更新日期:2024-11-19 17:50
本发明专利技术涉及一种具有双重增湿模式的燃料电池系统及其工作方法,所述燃料电池系统包括:燃料电池电堆、氢气路子系统和空气路子系统;所述空气路子系统包括空气滤清器、空压机、入堆三通阀、直喷式雾化器、出堆三通阀、混排水箱、小型中冷器,小型膜式增湿器、增湿三通阀和升压水泵,通过结合直喷式雾化器和膜式增湿器的优点,在燃料电池系统高载条件下运行时使用直喷式雾化器,在燃料电池系统在低载条件下运行时使用小型膜式增湿器增湿,并利用直喷式雾化器的混排水箱辅助增湿,有效降低膜式增湿器的工作压力和制造成本,从而提升燃料电池系统增湿器整体耐久性,同时降低系统增湿器的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池领域,具体涉及一种具有双重增湿模式的燃料电池系统及其工作方法


技术介绍

1、现有燃料电池系统的增湿器主要分为膜式增湿器和直喷式增湿器两种。

2、膜式增湿器具有结构简单、体积小、反应快的特点,汽车领域燃料电池系统通常采用膜式增湿器,但是由于膜式增湿器的成本高、使用寿命短,从而导致燃料电池系统的使用成本增加、寿命减少。

3、直喷式增湿器由于需要水泵、雾化器、储水箱、尾气冷凝集水装置等,结构复杂,极大影响了系统体积功率密度,同时,直喷式增湿器在不同工况下增湿效果存在较大差异,低载条件下湿度低于20%,高载条件下湿度高于70%,较大的湿度波动容易造成燃料电池的膜电极出现开裂、分层、穿孔等机械损伤。由于直喷式增湿器喷嘴口径的限制,低载条件下增湿效果差,且低载条件下水收集能力弱,液态水不足时,容易出现氢气直接进入电堆阴极的安全隐患。

4、因此,亟待设计一种具有双重增湿模式的燃料电池系统及其工作方法,解决上述现有技术中存在的问题。


技术实现思路

>1、有鉴于此,本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有双重增湿模式的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统包括:燃料电池电堆、氢气路子系统和空气路子系统;

2.如权利要求1所述的具有双重增湿模式的燃料电池系统,其特征在于,所述氢气路子系统包括氢源、氢气高压组件、引射器、分水器和电磁阀,氢源依次连接氢气高压组件、引射器,引射器与燃料电池电堆的阳极入口连接,燃料电池电堆的阳极出口与分水器连接,分水器的气体出口与引射器连通,分水器的液体出口与混排水箱的第三入口连接,且在分水器与混排水箱的连接管路上设置有电磁阀,通过电磁阀控制分水器分离出的液态水是否进入混排水箱。

3.如权利要求1所述的具有双重增湿模式的燃料...

【技术特征摘要】

1.一种具有双重增湿模式的燃料电池系统,其特征在于,所述燃料电池系统包括:燃料电池电堆、氢气路子系统和空气路子系统;

2.如权利要求1所述的具有双重增湿模式的燃料电池系统,其特征在于,所述氢气路子系统包括氢源、氢气高压组件、引射器、分水器和电磁阀,氢源依次连接氢气高压组件、引射器,引射器与燃料电池电堆的阳极入口连接,燃料电池电堆的阳极出口与分水器连接,分水器的气体出口与引射器连通,分水器的液体出口与混排水箱的第三入口连接,且在分水器与混排水箱的连接管路上设置有电磁阀,通过电磁阀控制分水器分离出的液态水是否进入混排水箱。

3.如权利要求1所述的具有双重增湿模式的燃料电池系统,其特征在于,所述增湿三通阀的第二出口与小型膜式增湿器的湿侧入口连接。

4.如权利要求2所述的具有双重增湿模式的燃料电池系统,其特征在于,所述混排水箱顶部还设置有气体出口,用于将进入混排水箱内的气体排到燃料电池系统之外。

【专利技术属性】
技术研发人员:肖晨光唐廷江孟凯徐涛王杰熊路阳
申请(专利权)人:武汉雄韬氢雄燃料电池科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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