【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车，具体涉及一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统。
技术介绍
1、现有的燃料电池工作时负载功率消耗过大，其中绝大部分功率被现阶段主流模式燃料电池结构中的空压机所消耗，例如电堆发出250kw功率时，空压机负载功率可达50kw。
2、1.现有技术中氢燃料电池系统无法对反应完空气能量进行回收利用，减小系统负载功耗；
3、2.现有技术中氢燃料电池系统不能防止水蒸气经由箱体吹扫系统进入箱体内部；
4、3.现有技术中氢燃料电池空气供应系统不能对空气湿度进行精准调节，无法为反应腔体提供精准压力；
5、4.现有技术中氢燃料电池空气供应系统无法精确调节低功率状态下电堆空气供应量，电堆反应时空气侧过量空气将导致反极现象的发生，对电堆内部造成不可逆的损伤。
6、因此，基于上述技术问题提出一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述存在的问题，设计了一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统。
2、为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统，包括空气出口歧管；空气出口管；箱体吹扫出口管；空气进口管；旁通路节气门；空气主路节气门；空气增湿器；箱体吹扫进口管接头；箱体吹扫进口管；膨胀机出口管；空气中冷器；膨胀机；空气回收进口管；空气气水分离器；空气尾排管；空气
4、所述空气流量计与膨胀机通过空气流量计接头管连接；所述膨胀机出口与空气中冷器入口通过膨胀机出口管连接；所述空气中冷器出口与空气增湿器进口通过中冷器出口接头连接；所述空气主路节气门安装至空气增湿器右侧出口处；所述旁通路节气门通过旁通节气门转接安装至空气增湿器左侧出口处；所述空气主路节气门与旁通路节气门经空气进口管汇合后与空气进口歧管连接；所述空气进口传感器安装于空气进口歧管上方；所述空气进口歧管位于箱体前端面右上角位置；所述空气出口歧管位于箱体前端面左下角位置；所述空气出口管将空气出口歧管与空气中冷器连接；所述空气增湿器与空气气水分离器中间通过背压节气门转接管与背压节气门连接；所述液位传感器安装于空气气水分离器中间靠上部位；所述排水电磁阀安装于空气气水分离器最下方；所述空气气水分离器出口连接空气回收进口管后向上接入膨胀机；所述空气尾排管连接膨胀机废气接口与排水电磁阀出口后接于空气混排管；所述箱体吹扫进口管连接空气中冷器上方接口后接于箱体吹扫进口管接头；所述箱体吹扫进口管接头位于箱体左端面下部；所述空气吹扫出口管接头位于箱体右端面上部；所述空气吹扫出口管接头出口向下安装并连接箱体吹扫出口管；所述单向阀内置于箱体吹扫出口管内部；所述箱体吹扫出口管连接于空气混排管上方；所述旁通节气门转接头的进口法兰面通过螺栓同旁通节气门转接相连；所述分流调节节气门胶管进口同旁通节气门转接头相连、出口同分流调节节气门进口法兰连接；所述分流调节节气门出口端面通过螺栓与空气混排管相连；所述箱体安装于空气增湿器上方、其前端面同空气进口歧管与空气出口歧管法兰面贴合、左端面同箱体吹扫进口管接头法兰面贴合、右端面同空气吹扫出口管接头法兰面贴合。
5、进一步地，所述箱体吹扫出口管管径大于箱体吹扫进口管。
6、进一步地，所述箱体吹扫进口管接头位于箱体左端板左下方，所述空气吹扫出口管接头位于箱体右端板左上方的结构。
7、进一步地，所述膨胀机进口前设置空气流量计。
8、进一步地，所述空气进口歧管位于上方，所述空气出口歧管位于下方。
9、进一步地，所述背压节气门位于空气增湿器出口、空气气水分离器入口处。
10、进一步地，所述空气气水分离器位于空气增湿器下方的结构。
11、本专利技术的有益效果是：
12、1.系统可通过膨胀机对反应完空气进行动能回收来降低系统功耗；
13、2.箱体吹扫出口管内置单向阀避免空气混排管中水分倒流入箱体内部，防止水蒸气造成箱体内部的腐蚀与电气零部件的短路现象，同时箱体吹扫出口管管径设计较小目的为限制箱体吹扫所使用空气量，而箱体吹扫出口管管径大于箱体吹扫进口管便于箱体内气体排出；
14、3.箱体吹扫进出口管接头通过对角放置于箱体两侧，可最大程度将箱体内部逃逸的氢气吹出；
15、4.通过空气气水分离器上方设置液位传感器，可精准控制装置内水位达到设计要求后再将其中水分排出；
16、5.膨胀机进口前设置空气流量传感器，便于监测进入系统空气流量；
17、6.干空气节气门与湿空气节气门联合调节进堆湿空气及干空气比例，精确控制进堆空气湿度；
18、7.设置尾排背压节气门控制反应后排出空气流量，进而控制电堆内部空气压力来保证电堆反应时空气量；
19、8.电堆低功率状态时所需空气供应量较少，而空气供应系统不能精确提供少量高压空气，设置压力调节节气门，将空气供应系统过量空气直接排出，调节低功率状态下系统空气供应量，避免系统在低功率状态下发生反极现象；
20、9.空气进口歧管处安装空气进口传感器，便于监测进堆空气压力，同时对空气供应系统供气量起到正反馈指示作用；
21、10.空气进口歧管位于上方，空气出口歧管位于下方的结构，便于将反应后空气中水分排出；
22、11.设置干空气节气门，在关机状态后关闭湿空气节气门，单独开启干空气节气门向电堆内部供应干燥空气，便于将电堆内部多余水分快速排出，起到发动机到快速关停的作用；
23、12.背压节气门设置于增湿器出口/空气气水分离器入口处，相较于放置在空气气水分离器出口处，可更加精确的控制电堆内部压力，使得反应后空气中水分更多的保留在增湿器中，提高对反应空气的增湿能力；
24、13.空气气水分离器位于增湿器下方，便于将增湿器中水分全部排入空气气水分离器中。
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1.一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统，其特征在于：包括空气出口歧管(1)；空气出口管(2)；箱体吹扫出口管(3)；空气进口管(4)；旁通路节气门(5)；空气主路节气门(6)；空气增湿器(7)；箱体吹扫进口管接头(8)；箱体吹扫进口管(9)；膨胀机出口管(10)；空气中冷器(11)；膨胀机(12)；空气回收进口管(13)；空气气水分离器(14)；空气尾排管(15)；空气混排管(16)；空气进口传感器(17)；空气进口歧管(18)；空气吹扫出口管接头(19)；单向阀(20)；旁通节气门转接(21)；旁通节气门转接头(22)；分流调节节气门胶管(23)；背压节气门(24)；中冷器出口接头(25)；空气流量计(26)；空气流量计接头管(27)；液位传感器(28)；排水电磁阀(29)；分流调节节气门(30)；箱体(31)；背压节气门转接管(32)；
2.根据权利要求1所述的一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统，其特征在于：所述箱体吹扫出口管(3)管径大于箱体吹扫进口管(9)。
3.根据权利要求1所述的一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空
4.根据权利要求1所述的一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统，其特征在于：所述膨胀机(12)进口前设置空气流量计(26)。
5.根据权利要求1所述的一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统，其特征在于：所述空气进口歧管(18)位于上方，所述空气出口歧管(1)位于下方。
6.根据权利要求1所述的一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统，其特征在于：所述背压节气门(24)位于空气增湿器(7)出口、空气气水分离器(14)入口处。
7.根据权利要求1所述的一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统，其特征在于：所述空气气水分离器(14)位于空气增湿器(7)下方的结构。
...【技术特征摘要】
1.一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统，其特征在于：包括空气出口歧管(1)；空气出口管(2)；箱体吹扫出口管(3)；空气进口管(4)；旁通路节气门(5)；空气主路节气门(6)；空气增湿器(7)；箱体吹扫进口管接头(8)；箱体吹扫进口管(9)；膨胀机出口管(10)；空气中冷器(11)；膨胀机(12)；空气回收进口管(13)；空气气水分离器(14)；空气尾排管(15)；空气混排管(16)；空气进口传感器(17)；空气进口歧管(18)；空气吹扫出口管接头(19)；单向阀(20)；旁通节气门转接(21)；旁通节气门转接头(22)；分流调节节气门胶管(23)；背压节气门(24)；中冷器出口接头(25)；空气流量计(26)；空气流量计接头管(27)；液位传感器(28)；排水电磁阀(29)；分流调节节气门(30)；箱体(31)；背压节气门转接管(32)；
2.根据权利要求1所述的一种带有废气能量回收结构的氢燃料电池空气供应系统，其特征在于：所述箱体吹扫出口管(3)管径大于...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘少鹏，李冬野，高松，陈晨，刘京，宁文新，金英博，
申请(专利权)人：沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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