一种燃料电池发动机空气系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃料电池发动机技术领域，公开了一种燃料电池发动机空气系统，包括：空压机、一级中冷器、增湿器、分水器、第一硅胶管、第二硅第一硅胶管、电控三通阀、三通阀旁通路与共用气室，空压机连通第一硅胶管，空压机通过第一硅胶管与分水器连通，分水器一侧与三通阀旁通路连通，三通阀旁通路与电控三通阀连接，电控三通阀下部与第二硅胶管连通，电控三通阀通过第二硅胶管与一级中冷器连接，共用气室设置于一级中冷器下方，共用气室一侧与分水器相连，增湿器设置于共用气室前方。空气系统的各零部件之间通过法兰密封方式进行集成设计，共用气室，减少了管路使用数量，且集成各类传感器，实时监控系统的状态，提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池发动机空气系统


[0001]本技术涉及燃料电池发动机
，特别涉及一种燃料电池发动机空气系统。

技术介绍

[0002]随着燃料电池发动机在商用车上的大规模推广应用，对大功率燃料电池发动机的需求越来越迫切，随着功率的增加，燃料电池发动机的尺寸也需要相应的提高，尤其以空气系统增加的比例甚大。
[0003]空气系统各个零件的集成方式将显著的影响发动机的尺寸及复杂程度，进而对空压机、增湿器等装置的性能提出更高的要求。燃料电池发动机空气系统的主要功能是给燃料电池电堆提供具有合适压力、温度和湿度的空气，从而与氢气进行电化学反应，产生电能。空气系统中的空压机的功能是将空气压缩至符合燃料电池电堆反应所需要的压力，而空压机消耗的功率大约可以占输出功率的20
‑
30％，对大功率燃料电池来说，提高空压机效率可以大大提高整个燃料电池系统的效率。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术大功率燃料电池效率低的问题，本技术提供了一种缩小空气系统尺寸且减少管路数量与长度进而减少燃料电池功耗的燃料电池发动机空气系统。
[0005]本技术的
技术实现思路
如下：
[0006]一种燃料电池发动机空气系统，包括：空压机、一级中冷器、增湿器、分水器、第一硅胶管、第二硅胶管、电控三通阀、三通阀旁通路与二级中冷器，所述空压机连通第一硅胶管，所述空压机通过第一硅胶管与所述分水器连通，所述分水器一侧与所述三通阀旁通路连通，所述三通阀旁通路与所述电控三通阀连接，所述电控三通阀下部与所述第二硅胶管连通，所述电控三通阀通过第二硅胶管与所述一级中冷器连接，所述增湿器设置于所述一级中冷器下方，所述增湿器一侧与所述分水器相连，所述增湿器后方与所述二级中冷器连接。
[0007]进一步地，所述空压机两侧设置有空压机压轮入口与空压机涡轮入口。
[0008]进一步地，所述一级中冷器上设置有一级中冷器冷却液出口与一级中冷器冷却液入口，所述一级中冷器后方设置有空气混合腔，所述空气混合腔上设置有增湿器湿气入口，所述空气混合腔设置在所述增湿器上方且与之相连。
[0009]进一步地，所述增湿器与所述一级中冷器、所述二级中冷器形成共用气室，包括第一共用气室与第二共用气室，所述空气混合腔设置在所述第一共用气室与所述第二共用气室相接的增湿器本体上方，所述第一共用气室为增湿器与一级中冷器的共用气室，所述第二共用气室为增湿器与二级中冷器的共用气室。
[0010]进一步地，所述二级中冷器上设置有冷却液入口、冷却液出口、电堆通风口与入堆空气出口，所述冷却液入口、所述冷却液出口设置在所述二级中冷器的两侧，所述电堆通风
口、所述入堆空气出口设置在所述二级中冷器的后方。
[0011]进一步地，所述增湿器与所述分水器的相连的一侧上设置有增湿器湿气出口，所述分水器上设置有分水器湿气入口与分水器排水口，所述增湿器通过增湿器湿气出口与所述分水器上设置的分水器湿气入口配合相连，所述增湿器湿气出口与所述分水器湿气入口的相连处集成有尾排节气门。
[0012]进一步地，所述增湿器上设置有温度传感器与压力传感器。
[0013]本技术的有益效果至少包括：
[0014](1)通过集成模块化设计，大大缩减了空气系统的空间尺寸，且减少了管路的使用数量，减少了系统的流阻，从而减轻了空压机的功耗；
[0015](2)尾排气体经过分水器分水后通过三通阀又进入空压机涡轮端做功，进而降低了空压机功耗；
[0016](3)本技术提供的空气系统的各零部件之间通过法兰密封方式进行集成设计，共用气室，减少了管路使用数量，且集成各类传感器，实时监控系统的状态，各零部件通过螺栓固定连接，装配方便，拆卸便利，提高工作效率。
附图说明
[0017]图1为本技术的燃料电池发动机空气系统的立体视角示意图。
[0018]图2为本技术的燃料电池发动机空气系统的后视视角示意图。
[0019]图3为本技术的燃料电池发动机空气系统的左视视角示意图。
[0020]图4为本技术的燃料电池发动机空气系统的俯视视角示意图。
[0021]其中：
[0022]1‑
空压机；
[0023]101
‑
空压机压轮入口；102
‑
空压机涡轮入口；
[0024]2‑
第一硅胶管；
[0025]3‑
分水器；
[0026]301
‑
分水器湿气入口；302
‑
分水器排水口；
[0027]4‑
三通阀旁通路；
[0028]5‑
电控三通阀；
[0029]6‑
第二硅胶管；
[0030]7‑
一级中冷器；
[0031]701
‑
一级中冷器冷却液出口；702一级中冷器冷却液入口；
[0032]8‑
增湿器；
[0033]801
‑
第一共用气室；802
‑
第二共用气室；
[0034]9‑
二级中冷器；
[0035]901
‑
冷却液入口；902
‑
冷却液出口；903
‑
电堆通风口；904
‑
入堆空气出口；
[0036]10
‑
空气混合腔；
[0037]11
‑
增湿器湿气入口；
[0038]12
‑
增湿器湿气出口；
[0039]13
‑
尾排节气门；
[0040]14
‑
温度传感器；
[0041]15
‑
压力传感器。
具体实施方式
[0042]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0043]结合图1
‑
4所示，本技术提供了一种燃料电池发动机空气系统，包括：空压机1、一级中冷器7、增湿器8、分水器3、第一硅胶管2、第二硅胶管6、电控三通阀、三通阀旁通路4与二级中冷器9，所述空压机1连通第一硅胶管2，所述空压机1通过第一硅胶管与所述分水器3连通，所述分水器3一侧与所述三通阀旁通路4连通，所述三通阀旁通路4与所述电控三通阀5连接，所述电控三通阀5下部与所述第二硅胶管6连通，所述电控三通阀5通过第二硅胶管6 与所述一级中冷器7连接，所述增湿器8设置于所述一级中冷器7下方，所述增湿器8一侧与所述分水器3相连，所述增湿器8后方与所述二级中冷器9连接。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池发动机空气系统，其特征在于：包括：空压机、一级中冷器、增湿器、分水器、第一硅胶管、第二硅胶管、电控三通阀、三通阀旁通路与二级中冷器，所述空压机连通第一硅胶管，所述空压机通过第一硅胶管与所述分水器连通，所述分水器一侧与所述三通阀旁通路连通，所述三通阀旁通路与所述电控三通阀连接，所述电控三通阀下部与所述第二硅胶管连通，所述电控三通阀通过第二硅胶管与所述一级中冷器连接，所述增湿器设置于所述一级中冷器下方，所述增湿器一侧与所述分水器相连，所述增湿器后方与所述二级中冷器连接。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机空气系统，其特征在于：所述空压机两侧设置有空压机压轮入口与空压机涡轮入口。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机空气系统，其特征在于：所述一级中冷器上设置有一级中冷器冷却液出口与一级中冷器冷却液入口，所述一级中冷器后方设置有空气混合腔，所述空气混合腔上设置有增湿器湿气入口，所述空气混合腔设置在所述增湿器上方且与之相连。4.根据权利要求3所述的一种燃料电池发动机空气系统，其特征在于：所述增湿器分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斐，高云庆，范琦，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：