本发明专利技术提供了一种燃料电池集成端板结构，整体呈长方体结构，长方体结构内部设有六条互不连通的通道组成；分别为高温冷却液通道、低温冷却液通道、新鲜空气通道、反应剩余空气通道、新鲜氢气通道和反应剩余氢气通道；上述所有通道的进口设置在端板结构的一面，所有通道的出口设置在端板结构的另一面。本发明专利技术通过换热，利用高温水来加热进堆氢气；利用低温水冷却出堆氢气，更利于出堆氢气进行后续的气水分离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源燃料电池储氢系统领域，尤其是涉及一种燃料电池集成端板结构。
技术介绍
1、燃料电池电堆上的流体管道包括冷却液管道、氢气管道、空气管道三种，多数电堆端板上会以法兰或墩头型式单独伸出三种管路，因为流体都包括进堆和出堆两种，所以在端板上通常会有六根伸出的管道，燃料电池系统会将这六根管道连接到对应的系统附件上，如中冷器、加湿器等。然而这种设计各流体间没有热交换，能源利用率不高，会造成能量浪费，同时，出堆氢气需要进行气水分离后再回到氢气回路，如利用冷却液进堆低温对出堆氢气进行降温，则有利于出堆氢气冷凝，提高气水分离的效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种燃料电池集成端板结构，将“出堆冷却高温水加热进堆氢气和进堆冷却低温水冷却出堆氢气”设计思想落实到电堆端板的设计中，在燃料电池端板内部通过临近腔道间进行换热的原理，首先将出堆冷却高温水通道和进堆氢气通道设计为各自封闭的临近大平板通道，通过换热，利用高温水来加热进堆氢气；同理，将进堆冷却低温水通道和出堆氢气通道设计为各自封闭的临近大平板通道，通过换热，利用低温水冷却出堆氢气，更利于出堆氢气进行后续的气水分离。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种燃料电池集成端板结构，整体呈长方体结构，长方体结构内部设有六条互不连通的通道组成；
4、分别为高温冷却液通道、低温冷却液通道、新鲜空气通道、反应剩余空气通道、新鲜氢气通道和反应剩余氢气通道；
>5、上述所有通道的进口设置在端板结构的一面，所有通道的出口设置在端板结构的另一面。6、进一步的，新鲜氢气通道与高温冷却液通道为截面变化通道，两通道间在端板内部存在热交换，热交换发生位置两通道均为平板通道，且两平板通道平行且临近布置。
7、进一步的，反应剩余氢气通道与低温冷却液通道为截面变化通道，两通道间在端板内部存在热交换，热交换发生位置两通道均为平板通道，且两平板通道平行且临近布置。
8、进一步的，新鲜空气通道与反应剩余空气通道为直通道；换热平板通道的进口和出口位置位于平板对角位置，用于增大换热面积。
9、进一步的，新鲜氢气通道进口和出口的面积相等，以a表示；新鲜氢气通道进口和出口之间通道的横截面积，以b表示，则b>a；且a与b之间的比值范围为1:1.5-1:2；
10、高温冷却液通道进口和出口的面积相等，以c表示；新鲜氢气通道进口和出口之间通道的横截面积，以d表示，则d>c；且c与d之间的比值范围为1:1.5-1:2。
11、进一步的，反应剩余氢气通道进口和出口的面积相等，以e表示；反应剩余氢气通道进口和出口之间通道的横截面积，以f表示，则f>e；且e与f之间的比值范围为1:1.5-1:2；
12、低温冷却液通道口和出口的面积相等，以m表示；低温冷却液通道进口和出口之间通道的横截面积，以n表示，则n>m；且m与n之间的比值范围为1:1.5-1:2。
13、相对于现有技术，本专利技术所述的一种燃料电池集成端板结构具有以下优势：
14、本专利技术一种燃料电池集成端板结构，在燃料电池端板内部通过临近腔道间进行换热的原理，首先将出堆冷却高温水通道和进堆氢气通道设计为各自封闭的临近大平板通道，通过换热，利用高温水来加热进堆氢气；同理，将进堆冷却低温水通道和出堆氢气通道设计为各自封闭的临近大平板通道，通过换热，利用低温水冷却出堆氢气，更利于出堆氢气进行后续的气水分离。
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【技术保护点】
1.一种燃料电池集成端板结构，其特征在于：整体呈长方体结构，长方体结构内部设有六条互不连通的通道组成；
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池集成端板结构，其特征在于：新鲜氢气通道与高温冷却液通道为截面变化通道，两通道间在端板内部存在热交换，热交换发生位置两通道均为平板通道，且两平板通道平行且临近布置。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池集成端板结构，其特征在于：反应剩余氢气通道与低温冷却液通道为截面变化通道，两通道间在端板内部存在热交换，热交换发生位置两通道均为平板通道，且两平板通道平行且临近布置。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池集成端板结构，其特征在于：新鲜空气通道与反应剩余空气通道为直通道；换热平板通道的进口和出口位置位于平板对角位置，用于增大换热面积。
5.根据权利要求2所述的一种燃料电池集成端板结构，其特征在于：新鲜氢气通道进口和出口的面积相等，以a表示；新鲜氢气通道进口和出口之间通道的横截面积，以b表示，则b>a；且a与b之间的比值范围为1:1.5-1:2；
6.根据权利要求3所述的一种燃料电池集成端板结构，其特征在于：反应剩余氢气通道进口和出口的面积相等，以e表示；反应剩余氢气通道进口和出口之间通道的横截面积，以f表示，则f>e；且e与f之间的比值范围为1:1.5-1:2；
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【技术特征摘要】
1.一种燃料电池集成端板结构，其特征在于：整体呈长方体结构，长方体结构内部设有六条互不连通的通道组成；
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池集成端板结构，其特征在于：新鲜氢气通道与高温冷却液通道为截面变化通道，两通道间在端板内部存在热交换，热交换发生位置两通道均为平板通道，且两平板通道平行且临近布置。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池集成端板结构，其特征在于：反应剩余氢气通道与低温冷却液通道为截面变化通道，两通道间在端板内部存在热交换，热交换发生位置两通道均为平板通道，且两平板通道平行且临近布置。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池集成端板结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：董江峰，吴波，韩月桐，白伟，孙婷婷，徐广辉，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
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