一种燃料电池发动机增湿系统技术方案

本公开提供一种燃料电池发动机增湿系统，燃料电池发动机增湿系统包括：第一循环管路和第二循环管路，第一循环管路包括：增湿器、第一管道、电池堆及第二管道，增湿器、第一管道、电池堆及第二管道依次首尾连接形成闭合回路，且第一循环管路内的流动方向为自增湿器开始，经由第一管道、电池堆及第二管道后回到增湿器，第二循环管路包括：第三管道和电控喷射器，第三管道的两端分别与第一管道和第二管道连通，电控喷射器设置在第三管道上并与第三管道连通，且第三管道的流动方向为自第三管道连接第二管道的一端向第三管道连接第一管道的一端；其中，增湿器具有进口和出口。增湿器具有进口和出口。增湿器具有进口和出口。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池发动机增湿系统


[0001]本公开涉及电池生产
，尤其涉及一种燃料电池发动机增湿系统。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，同时没有机械传动部件，故排放出的有害气体极少，使用寿命长。
[0003]在燃料电池中，质子交换膜的水含量在电化学反应中起着重要作用，类似于传统电池的电解液，当膜中水分子过少时，膜不能传导质子，燃料电池效率下降，甚至无法正常工作；当膜中水分子过多时，会引起整个燃料电池系统水淹，燃料电池也无法正常工作。因此，必须对进入燃料电池堆的反应气体进行加湿处理，以确保质子交换膜处于合适的水饱和状态，保持较高的电导率，燃料电池得以高效工作。
[0004]目前的燃料电池通过设置单个增湿器来提高空气湿度，以对膜中的水分子量进行调整，但是，通过单个增湿器来调整的方式无法满足大负荷时膜内水分子量的需求。

技术实现思路

[0005]本公开提供一种燃料电池发动机增湿系统，其所要解决的一个技术问题是：使增湿系统满足大负荷时膜内水分子量的需求。
[0006]为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种燃料电池发动机增湿系统，燃料电池发动机增湿系统包括：第一循环管路和第二循环管路，第一循环管路包括：增湿器、第一管道、电池堆及第二管道，增湿器、第一管道、电池堆及第二管道依次首尾连接形成闭合回路，且第一循环管路内的流动方向为自增湿器开始，经由第一管道、电池堆及第二管道后回到增湿器，第二循环管路包括：第三管道和电控喷射器，第三管道的两端分别与第一管道和第二管道连通，电控喷射器设置在第三管道上并与第三管道连通，且第三管道的流动方向为自第三管道连接第二管道的一端向第三管道连接第一管道的一端；其中，增湿器具有进口和出口。
[0007]在一些实施例中，第二循环管路还包括：第一中冷器和第一水泵；第一中冷器设置在第三管道上并与第三管道连通，且第一中冷器和电控喷射器沿第三管道的流动方向排布；第一水泵的进口和第一中冷器的出口连接，第一水泵的出口和第一中冷器的进口连接。
[0008]在一些实施例中，第二循环管路还包括：第一压力传感器；第一压力传感器设置在第三管道上并与第三管道连通，电控喷射器和第一压力传感器沿第三管道的流动方向排布。
[0009]在一些实施例中，第一循环管路还包括：第一节气门和第二节气门；第一节气门设置在第一管道上并与第一管道连通，且第一节气门位于第一管道连接增湿器的位置和第一
管道连接第二循环管路的第三管道的位置之间；第二节气门设置于第二管道上并与第二管道连通，且第二节气门位于第二管道连接第三管道的位置和第二管道连接增湿器的位置之间；其中，位于第一管道连接第一节气门的位置和第一管道连接第三管道的位置之间的第一管道开设有开口。
[0010]在一些实施例中，第一循环管路还包括：第一温度传感器和/或第二压力传感器；第一温度传感器设置于第一管道上并与第一管道连通，且第一温度传感器位于开口和第一管道连接第三管道的位置之间；第二压力传感器设置于第一管道上并与第一管道连通，且第二压力传感器位于开口和第一管道连接第三管道的位置之间。
[0011]在一些实施例中，第一循环管路还包括：第一三通阀；第一三通阀设置在第二管道上并与第二管道连通，第一三通阀位于第二管道连接电池堆的位置和第二管道连接第三管道的位置之间；其中，燃料电池发动机增湿系统还包括：尾排管，尾排管分别与增湿器的出口及第一三通阀连通。
[0012]在一些实施例中，第一循环管路还包括：第二温度传感器，第二温度传感器设置于第二管道上并与第二管道连通，且第二温度传感器位于第二管道连接第一三通阀的位置和第二管道连接第三管道的位置之间。
[0013]在一些实施例中，燃料电池发动机增湿系统还可以包括：第二三通阀，第二三通阀具有第一连接口、第二连接口及第三连接口，第二三通阀的第二连接口与增湿器的进口连接，第二三通阀的第三连接口与开口连接。
[0014]在一些实施例中，燃料电池发动机增湿系统还可以包括：第二中冷器、第二水泵和空压机，第二中冷器的出口与第二三通阀的第一连接口连接，第二水泵的进口和第二中冷器的出口连接，第二水泵的出口和第二中冷器的进口连接；空压机的出口与第二中冷器的进口连接，空压机的进口用于进入空气。
[0015]在一些实施例中，燃料电池发动机增湿系统还可以包括：空气流量计，空气流量计的出口与空压机的进口连接，空气流量计的进口用于进入空气。
[0016]通过上述技术方案，本公开提供的通过在增湿器的基础上增设电控喷射器，以使通过增湿器和电控喷射器的配合能够满足大负荷时电池堆的膜内水分子量的需求，且由于电控喷射器的制作成本低于增湿器的成本，使得相较于在增湿器的基础上再增设第二个增湿器的方式，本实施例中的燃料电池发动机增湿系统的制作成本更低。
[0017]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本公开一些实施例的燃料电池发动机增湿系统的结构示意图。
[0020]附图标记说明：
[0021]1、增湿器；2、第一管道；3、电池堆；4、第二管道；5、第三管道；6、电控喷射器；7、第
一中冷器；8、第一水泵；9、第一压力传感器；10、第一节气门；11、第二节气门；12、第一温度传感器；13、第二压力传感器；14、第一三通阀；15、尾排管；16、第二温度传感器；17、第二三通阀；18、第二中冷器；19、第二水泵；20、空压机；21、空气流量计。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
[0023]本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
[0024]需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池发动机增湿系统，其特征在于，包括：第一循环管路，所述第一循环管路包括：增湿器(1)、第一管道(2)、电池堆(3)及第二管道(4)，所述增湿器(1)、所述第一管道(2)、所述电池堆(3)及所述第二管道(4)依次首尾连接形成闭合回路，且所述第一循环管路内的流动方向为自所述增湿器(1)开始，经由所述第一管道(2)、所述电池堆(3)及所述第二管道(4)后回到所述增湿器(1)；和，第二循环管路，所述第二循环管路包括：第三管道(5)和电控喷射器(6)，所述第三管道(5)的两端分别与所述第一管道(2)和所述第二管道(4)连通，所述电控喷射器(6)设置在所述第三管道(5)上并与所述第三管道(5)连通，且所述第三管道(5)的流动方向为自所述第三管道(5)连接所述第二管道(4)的一端向所述第三管道(5)连接所述第一管道(2)的一端；其中，所述增湿器(1)具有进口和出口。2.根据权利要求1所述的燃料电池发动机增湿系统，其特征在于，所述第二循环管路还包括：第一中冷器(7)和第一水泵(8)；所述第一中冷器(7)设置在所述第三管道(5)上并与所述第三管道(5)连通，且所述第一中冷器(7)和所述电控喷射器(6)沿所述第三管道(5)的流动方向排布；所述第一水泵(8)的进口和所述第一中冷器(7)的出口连接，所述第一水泵(8)的出口和所述第一中冷器(7)的进口连接。3.根据权利要求2所述的燃料电池发动机增湿系统，其特征在于，所述第二循环管路还包括：第一压力传感器(9)；所述第一压力传感器(9)设置在所述第三管道(5)上并与所述第三管道(5)连通，所述电控喷射器(6)和所述第一压力传感器(9)沿所述第三管道(5)的流动方向排布。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的燃料电池发动机增湿系统，其特征在于，所述第一循环管路还包括：第一节气门(10)和第二节气门(11)；所述第一节气门(10)设置在所述第一管道(2)上并与所述第一管道(2)连通，且所述第一节气门(10)位于所述第一管道(2)连接所述增湿器(1)的位置和所述第一管道(2)连接所述第二循环管路的第三管道(5)的位置之间；所述第二节气门(11)设置于所述第二管道(4)上并与所述第二管道(4)连通，且所述第二节气门(11)位于所述第二管道(4)连接所述第三管道(5)的位置和所述第二管道(4)连接所述增湿器(1)的位置之间；其中，位于所述第一管道(2)连接所述第一节气门(10)的位置和所述第一管道(2)连接所述第三管道(5)的位置之间的第一管道(2)开设有开...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志永，高建勋，范成凯，
申请(专利权)人：湖南氢捷新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：