System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种燃料电池发动机阳极增湿系统技术方案_技高网

一种燃料电池发动机阳极增湿系统技术方案

技术编号:42619909 阅读:21 留言:0更新日期:2024-09-06 01:24
本发明专利技术公开了一种燃料电池发动机阳极增湿系统,包括主流电子减压器、支流电子减压器、主流缓冲器、蒸发加热器和干湿氢气混合装置,干湿氢气混合装置包括节流减压器、干湿混合器、液态水过滤器,蒸发加热器上的一次入口与电堆的湿氢出口相连接,本发明专利技术通过电子减压器、主流缓冲器和节流减压器配合控制,实现了稳定、可控且低噪音的阳极增湿;使用蒸发加热器可显著提高湿氢气的温度和液态水蒸发量,进而实现高效率、高可靠的阳极增湿;经过蒸发加热器的第三次加热,有效减少了液态水进堆的量,可明显改善燃料电池发动机的寿命;干湿混合器与蒸发加热器连接方式的良好设计,结构简单的同时也显著提高了阳极增湿的环境适应性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,具体为一种燃料电池发动机阳极增湿系统


技术介绍

1、近年来,随着化石能源的快速消耗和“双碳”行动的呼声越来越高,可再生能源的需求也进入到快速发展车道。其中,氢能源作为一种可再生能源备受关注。质子交换膜氢气燃料电池发动机就是一种可再生能量转换装置,将空气和氢气中的化学能通过电化学反应转化为电能,具有无污染、高效率等特点,正在被广泛应用于交通和固定式发电领域。受质子交换膜燃料电池发动机自身内在特性要求,燃料电池发动机工作时必须具备有效的阴极和阳极增湿。

2、目前,燃料电池发动机的阴极增湿已经得到有效的解决,而阳极增湿仍使用电堆出口湿氢气直接回流入电堆阳极进行增湿。由于增湿路的氢气压力波动大问题,只能通过标定和经验数据近似地控制阳极增湿量,无法实时精确的控制阳极增湿。此外,由于湿氢气直接回流进入电堆,湿氢气中含有的大量液态水无法得到有效利用,阳极增湿效率一直处于较低水平。进一步地,由于受传输和混合过程中的降温影响,混合后的氢气中含有较多的液态水,液态水的进入会阻碍氢气进入反应区导致阳极欠气,进而影响燃料电池发动机的寿命,为此提供了一种燃料电池发动机阳极增湿系统。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种燃料电池发动机阳极增湿系统,以解决上述
技术介绍
提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种燃料电池发动机阳极增湿系统,包括主流电子减压器、支流电子减压器、主流缓冲器、蒸发加热器和干湿氢气混合装置,所述干湿氢气混合装置包括节流减压器、干湿混合器、液态水过滤器,所述蒸发加热器上的一次入口与电堆的湿氢出口相连接,所述蒸发加热器上的一次出口直接与液态水过滤器连接,并通过液态水过滤器与自身的二次入口相连接;所述蒸发加热器的二次出口直接与干湿混合器的湿侧入口相连接,并通过干湿混合器的混合后出口和管路连接到蒸发加热器的三次入口;所述蒸发加热器的三次出口直接与电堆的氢气入口相连接。

3、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述干湿混合器的干侧入口与节流减压器的出口直接连接,并通过节流减压器与主流缓冲器出口相连接。

4、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述主流缓冲器的入口与主流电子减压器的出口直接连接,并通过主流电子减压器与氢气源连接。

5、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述支流电子减压器的出口与干湿混合器的混合后出口及蒸发加热器的三次入口连接,所述支流电子减压器的入口与氢气源连接。

6、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述节流减压器的入口与主流缓冲器的出口间设置一次减压压力传感器。

7、本专利技术的有益效果是:本专利技术通过电子减压器、主流缓冲器和节流减压器配合控制,实现了稳定、可控且低噪音的阳极增湿;使用蒸发加热器可显著提高湿氢气的温度和液态水蒸发量,进而实现高效率、高可靠的阳极增湿;经过蒸发加热器的第三次加热,有效减少了液态水进堆的量,可明显改善燃料电池发动机的寿命;干湿混合器与蒸发加热器连接方式的良好设计,结构简单的同时也显著提高了阳极增湿的环境适应性。

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【技术保护点】

1.一种燃料电池发动机阳极增湿系统,包括主流电子减压器(10)、支流电子减压器(11)、主流缓冲器(20)、蒸发加热器(23)和干湿氢气混合装置,其特征在于:所述干湿氢气混合装置包括节流减压器(13)、干湿混合器(21)、液态水过滤器(22),所述蒸发加热器(23)上的一次入口(231)与电堆(25)的湿氢出口相连接,所述蒸发加热器(23)上的一次出口(232)直接与液态水过滤器(22)连接,并通过液态水过滤器(22)与自身的二次入口(233)相连接;所述蒸发加热器(23)的二次出口(234)直接与干湿混合器(21)的湿侧入口(213)相连接,并通过干湿混合器(21)的混合后出口(211)和管路连接到蒸发加热器(23)的三次入口(235);所述蒸发加热器(23)的三次出口(236)直接与电堆(25)的氢气入口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机阳极增湿系统,其特征在于:所述干湿混合器(21)的干侧入口(212)与节流减压器(13)的出口直接连接,并通过节流减压器(13)与主流缓冲器(20)出口相连接。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机阳极增湿系统,其特征在于:所述主流缓冲器(20)的入口与主流电子减压器(10)的出口直接连接,并通过主流电子减压器(10)与氢气源(14)连接。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机阳极增湿系统,其特征在于:所述支流电子减压器(11)的出口与干湿混合器(21)的混合后出口(211)及蒸发加热器(23)的三次入口(235)连接,所述支流电子减压器(11)的入口与氢气源(14)连接。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机阳极增湿系统,其特征在于:所述节流减压器(13)的入口与主流缓冲器(20)的出口间设置一次减压压力传感器(30)。

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【技术特征摘要】

1.一种燃料电池发动机阳极增湿系统,包括主流电子减压器(10)、支流电子减压器(11)、主流缓冲器(20)、蒸发加热器(23)和干湿氢气混合装置,其特征在于:所述干湿氢气混合装置包括节流减压器(13)、干湿混合器(21)、液态水过滤器(22),所述蒸发加热器(23)上的一次入口(231)与电堆(25)的湿氢出口相连接,所述蒸发加热器(23)上的一次出口(232)直接与液态水过滤器(22)连接,并通过液态水过滤器(22)与自身的二次入口(233)相连接;所述蒸发加热器(23)的二次出口(234)直接与干湿混合器(21)的湿侧入口(213)相连接,并通过干湿混合器(21)的混合后出口(211)和管路连接到蒸发加热器(23)的三次入口(235);所述蒸发加热器(23)的三次出口(236)直接与电堆(25)的氢气入口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机阳...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘玉满马原蔚王凯强刘宁何雍吴兵
申请(专利权)人:上海鲲华新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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