一种分配歧管以及燃料电池制造技术

本发明专利技术公开了一种分配歧管以及燃料电池，解决电堆集成过程中体积功率密度小技术问题。分配歧管包括进气适配模块和排气适配模块；所述进气适配模块和所述排气适配模块中均设置有流体通道，所述进气适配模块和所述排气适配模块上均安装有至少一个传感器模块，所述传感器模块的探头伸入所述流体通道中。本申请通过将传感器设置于分配歧管中，合理利用分配歧管所占空间，不需要额外设置传感器的安装空间，因而可以减少燃料电池的体积，提高燃料电池的体积功率密度。体积功率密度。体积功率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种分配歧管以及燃料电池


[0001]本申请属于燃料电池
，具体涉及一种分配歧管以及燃料电池。

技术介绍

[0002]燃料电池电动汽车由于续驶里程长、燃料加注方便、性能与传统汽车相近等诸多优点，被认为是新能源汽车最重要的发展技术路线之一。
[0003]电堆是发生电化学反应的场所，也是燃料电池动力系统核心部分，由多个单体电池以串联方式层叠组合构成。将双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经进气端板和盲端端板压紧后用紧固件紧固拴牢，即构成燃料电池电堆。电堆工作时，氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至膜电极，通过膜电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。
[0004]单个电堆所串联的单片电池的数量是有限的，因为在堆叠的时候，一旦超过一定的数量，就会出现如下问题：1)配气不均匀，导致最后几片电池没有充分利用；2)单电池不一致性，导致出现单体电压偏差过大；3)散热不均匀，导致中间单片电池过热。
[0005]为解决上述问题，目前燃料电池采用多个电堆集成的方案。即，由多个功率较小的电堆组成较大功率的燃料电池。由于电堆数量的增加，使得燃料电池中的传感器数量倍增，占用了大量空间。
[0006]因此，目前的多堆集成燃料电池存在体积大、体积功率密度小的技术问题，由此制约了多堆集成燃料电池的发展应用。

技术实现思路

[0007]为此，本专利技术提供一种分配歧管以及燃料电池，可以解决电堆集成过程中体积功率密度小技术问题，减小燃料电池体积，提高体积功率密度。
[0008]实现本专利技术目的所采用的技术方案为，一种分配歧管，包括进气适配模块和排气适配模块；所述进气适配模块和所述排气适配模块中均设置有流体通道，所述进气适配模块和所述排气适配模块上均安装有至少一个传感器模块，所述传感器模块的探头伸入所述流体通道中。
[0009]可选的，所述流体通道包括三条分配通道；所述分配通道包括连通的对接流道、主流道和两条以上分流道，所述分流道的电堆对接口用于连通燃料电池的电堆的流体通口；
[0010]所述进气适配模块和所述排气适配模块均具有相对设置的第一对接面和第二对接面，所述分配通道的各个所述电堆对接口分布于所述第一对接面和所述第二对接面上。
[0011]可选的，所述对接流道的截面面积等于与之连通的各所述分流道的电堆对接口的面积之和；
[0012]所述进气适配模块和排气适配模块均呈扇形，所述对接流道和所述分流道均为直线流道，所述主流道为弯曲流道；从所述分流道至所述对接流道，所述主流道的横截面积保持不变或呈增大趋势。
[0013]可选的，所述分配通道中设置有两个所述分流道，且两个所述分流道对称分布；所述主流道与两个所述分流道的过渡处设置有分流结构；所述分流结构为向所述主流道凸出的分流凸起；
[0014]至少一个所述传感器模块的探头安装于所述分流凸起中。
[0015]可选的，所述进气适配模块和所述排气适配模块的各所述对接流道沿第一方向依次设置；所述进气适配模块中位于同一对接面的各所述电堆对接口，以及所述排气适配模块中位于同一对接面的各所述电堆对接口均沿第二方向依次设置；所述第一方向与所述第二方向呈角度设置；
[0016]三个所述传感器模块分别为空气检测传感器、冷却液检测传感器和氢气检测传感器，所述空气检测传感器的探头伸入所述分流道中，所述冷却液检测传感器的探头伸入所述主流道中，所述氢气检测传感器的探头伸入所述对接流道中。
[0017]可选的，所述第一对接面和所述第二对接面平行且对称分布；所述第一对接面和所述第二对接面的电堆对接口处均设置有第一密封圈和/或第一密封槽；
[0018]所述进气适配模块和所述排气适配模块上均设置有一个以上对接管，所述对接管的管腔构成所述对接流道；所述对接管的外管壁上设置有一个以上第二密封圈和/或第二密封槽。
[0019]可选的，所述进气适配模块和所述排气适配模块均包括镜面对称分布的两个半壳体，两个所述半壳体上均设置有通孔、安装槽和开口朝外的型腔，两个所述型腔的开口相对，以形成所述流体通道，所述通孔构成所述电堆对接口，所述传感器模块安装于所述安装槽中；
[0020]所述进气适配模块和所述排气适配模块中位于同一侧的所述半壳体分体设置或者为一体式结构。
[0021]可选的，所述传感器模块包括温度传感器、压力传感器、流量传感器中的至少一个；
[0022]所述进气适配模块和/或所述排气适配模块的材质为PPA、GF、PA、PPS中的至少一种。
[0023]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种燃料电池，包括两个电堆和上述的分配歧管，两个所述电堆呈镜面对称分布，所述分配歧管设置于两个所述电堆之间，且所述分配歧管与两个所述电堆的进气端板均连通。
[0024]可选的，所述分配歧管与两个所述电堆沿水平方向布置；两个所述电堆的进气端板上均设置有6个所述流体通口，6个所述流体通口分布于所述进气端板的两侧、且呈中心对称分布；位于其中一侧的3个所述流体通口从上至下依次为：空气进口、冷却液排口、氢气排口，位于另一侧的3个所述流体通口从上至下依次为：氢气进口、冷却液进口、空气排口。
[0025]由上述技术方案可知，本申请提供的分配歧管，包括进气适配模块和排气适配模块两个模块单元，进气适配模块和排气适配模块中均设置有流体通道，流体通道用于空气进出电堆、冷却液进出电堆和氢气进出电堆。进气适配模块和排气适配模块上各设置至少一个传感器模块，传感器模块的探头伸入流体通道中，由此可以通过传感器模块采集空气进出电堆、冷却液进出电堆和氢气进出电堆的相关流体数据，通过将传感器设置于分配歧管中，合理利用分配歧管所占空间，减少燃料电池的体积。
[0026]与现有技术相比，本申请提供的分配歧管具有如下优点：
[0027]1、本申请提供的分配歧管包括进气适配模块和排气适配模块，相比于现有的一体式、整体式分配歧管，两个模块单元的设计降低制造难度，从而降低生产成本。
[0028]2、本申请通过将传感器设置于分配歧管中，合理利用分配歧管所占空间，不需要额外设置传感器的安装空间，因而可以减少燃料电池的体积，提高燃料电池的体积功率密度。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例1中分配歧管的结构示意图。
[0030]图2为图1的分配歧管的主视图。
[0031]图3为图1的分配歧管的后视图。
[0032]图4为图1的分配歧管的仰视图。
[0033]图5为图1的分配歧管的俯视图。
[0034]图6为图2的AA向剖视图。
[0035]图7为图2的BB向剖视图。
[0036]图8为图2的CC向剖视图。
[0037]图9为图2的DD向剖视图。
[0038]图10为图2的EE向剖视图。
[0039]图11为图2的FF向剖视图。
[0040]图12为图5的GG向剖视图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分配歧管，其特征在于：包括进气适配模块和排气适配模块；所述进气适配模块和所述排气适配模块中均设置有流体通道，所述进气适配模块和所述排气适配模块上均安装有至少一个传感器模块，所述传感器模块的探头伸入所述流体通道中。2.如权利要求1所述的分配歧管，其特征在于：所述流体通道包括三条分配通道；所述分配通道包括连通的对接流道、主流道和两条以上分流道，所述分流道的电堆对接口用于连通燃料电池的电堆的流体通口；所述进气适配模块和所述排气适配模块均具有相对设置的第一对接面和第二对接面，所述分配通道的各个所述电堆对接口分布于所述第一对接面和所述第二对接面上。3.如权利要求2所述的分配歧管，其特征在于：所述对接流道的截面面积等于与之连通的各所述分流道的电堆对接口的面积之和；所述进气适配模块和排气适配模块均呈扇形，所述对接流道和所述分流道均为直线流道，所述主流道为弯曲流道；从所述分流道至所述对接流道，所述主流道的横截面积保持不变或呈增大趋势。4.如权利要求2所述的分配歧管，其特征在于：所述分配通道中设置有两个所述分流道，且两个所述分流道对称分布；所述主流道与两个所述分流道的过渡处设置有分流结构；所述分流结构为向所述主流道凸出的分流凸起；至少一个所述传感器模块的探头安装于所述分流凸起中。5.如权利要求2所述的分配歧管，其特征在于：所述进气适配模块和所述排气适配模块的各所述对接流道沿第一方向依次设置；所述进气适配模块中位于同一对接面的各所述电堆对接口，以及所述排气适配模块中位于同一对接面的各所述电堆对接口均沿第二方向依次设置；所述第一方向与所述第二方向呈角度设置；三个所述传感器模块分别为空气检测传感器、冷却液检测传感器和氢气检测传感器，所述空气检测传感器的探头伸入所述分流道中，所述冷却液检测传感器的探头伸入所述主流道中，所述氢气检测传感器的探头伸入所述对接...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文彬，覃博文，田延庆，邓哲，欧兵兵，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：