CN212934679U - 一种氢燃料电池电堆供气*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氢燃料电池电堆供气***，包含有电堆供气控制器及分别与电堆供气控制器电连接的空气过滤器、空气流量计、空压机、中冷器及增湿器；其中，空气过滤器与空气流量计相连通，空气流量计与空压机相连通，空压机与中冷器相连通，中冷器与增湿器相连通，增湿器分别与氢燃料电池电堆的空气进口、空气出口及两个手动或电动球阀相连通，两个手动或电动球阀共同通过一个三通接头与外部尾排口相连通。本实用新型的优点是：结构简单，控制方便，可精确掌握每分钟或每小时进入到电堆内部的空气用量，从而大大降低了能耗。

Description

一种氢燃料电池电堆供气***

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体的说是涉及一种氢燃料电池电堆供气***。

背景技术

氢燃料电池是以氢气为燃料，与氧气经过电化学反应后透过质子交换膜产生电能。由此可知，氢燃料电池(即氢燃料电池电堆)要实现发电，需要提供氢气和氧气，即需要供氢管路***和供氧管路***。

目前氢燃料电池电堆供氧管路***通常采用的是供气(空气)管路***代替，但目前的供气(空气)管路***通常并不明确具体需要通入多大的气体流量(含氧量)才能满足工作需要，比如：需要加大电力时，每分钟或每小时需要通入多大的气体流量(含氧量)；需要减少电力时，每分钟或每小时需要通入多大的气体流量(含氧量)；通常的做法几乎都是通入过量的空气，这往往造成资源的白白浪费，虽说空气是免费获取的，但是要将其供应到电堆中则往往需要借助一定设备来实现，而这些设备的远转往往需要电能才能实现，这无疑就造成了能耗。

实用新型内容

针对背景技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种能明确计量出供气管路中在每分钟或每小时根据不同工作要求所需要通入的空气流量的氢燃料电池电堆供气***。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种氢燃料电池电堆供气***，包含有电堆供气控制器及分别与所述电堆供气控制器电连接的空气过滤器、空气流量计、空压机、中冷器及增湿器；其中，所述空气过滤器的进气口与外部空气相通，出气口与所述空气流量计的进气口相连通，所述空气流量计的出气口与所述空压机的进风口相连通，所述空压机的出风口与所述中冷器的进风口相连通，所述中冷器的出风口与所述增湿器的干空气进口相连通，所述增湿器的湿空气出口与氢燃料电池电堆的空气进口相连通，所述氢燃料电池电堆的空气出口与所述增湿器的湿空气进口相连通，所述增湿器的湿空气进口及去湿空气出口均分别对应与一个手动或电动球阀的进气口相连通，所述的两个手动或电动球阀的出气口共同通过一个三通接头与外部尾排口相连通。

进一步，在所述增湿器的湿空气出口与氢燃料电池电堆的空气进口相连通的气路上还依次增设有第一湿度传感器、第一压力传感器及第一温度传感器；且所述第一湿度传感器、第一压力传感器及第一温度传感器均与所述电堆供气控制器电连接。

进一步，在所述增湿器的湿空气进口与所述氢燃料电池电堆的空气出口相连通的气路上还依次增设有第二温度传感器及第二压力传感器，且所述第二温度传感器及第二压力传感器与所述电堆供气控制器电连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：结构简单，控制方便，可精确掌握每分钟或每小时进入到电堆内部的空气用量，从而降低了能耗。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

附图标记说明：1、空气过滤器；2、空气流量计；3、空压机；4、中冷器；5、增湿器；6、电堆供气控制器；7、手动或电动球阀；8、第一湿度传感器；9、第一压力传感器；10、第一温度传感器；11、第二温度传感器；12、第二压力传感器；13、三通接头；100、氢燃料电池电堆；200、外部尾排口。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的。

参阅图1所示，本实用新型提供的一种氢燃料电池电堆供气***，包含有电堆供气控制器6及分别与电堆供气控制器6电连接的空气过滤器1、空气流量计2、空压机3、中冷器4及增湿器5；

其中，空气过滤器1的进气口与外部空气相通，出气口与空气流量计2的进气口相连通，空气流量计2的出气口与空压机3的进风口相连通，空压机3的出风口与中冷器4的进风口相连通，中冷器4的出风口与增湿器5的干空气进口相连通，增湿器5的湿空气出口与氢燃料电池电堆100的空气进口101相连通，氢燃料电池电堆100的空气出口102与增湿器5的湿空气进口相连通，增湿器5的湿空气进口及去湿空气出口均分别对应与一个手动或电动球阀7的进气口相连通，两个手动或电动球阀7的出气口共同通过一个三通接头13与外部尾排口200相连通；

其中，空气过滤器1的作用是：用于过滤掉空气中的化学物质或者粉尘，防止这些物质进入到电堆内部，进而损坏电堆；

空气流量计2的作用是：用于计算空气每分钟或每小时进入的量，并换算出氧气含量；

空压机3的作用是：用于控制进入的空气量大小，以及送入电堆的气压大小；

中冷器4的作用是：用于冷却送入电堆的气体；

增湿器5的作用是：用于给电堆增湿。

具体的说，上述空气过滤器1与空气流量计2之间、空气流量计2与空压机3之间、空压机3与中冷器4之间、中冷器4与增湿器5之间、增湿器5与氢燃料电池电堆100及两个手动或电动球阀7之间均分别通过气路管道相连通。

具体的说，在增湿器5的湿空气出口与氢燃料电池电堆100的空气进口101相连通的气路管道上还依次增设有第一湿度传感器8、第一压力传感器9及第一温度传感器10；且第一湿度传感器8、第一压力传感器9及第一温度传感器10均与电堆供气控制器6电连接；

其中，第一湿度传感器8、第一压力传感器9及第一温度传感器10分别用于测量从空气进口101进入到氢燃料电池电堆100内部的空气湿度、压力及温度数据，并分别将测得的湿度、压力及温度数据实时反馈给电堆供气控制器6，然后由电堆供气控制器6根据反馈回来的湿度、压力及温度数据控制空压机3、中冷器4及增湿器5作出相应调节以满足相应的工作需求。

具体的说，在增湿器5的湿空气进口与氢燃料电池电堆100的空气出口102相连通的气路上还依次增设有第二温度传感器11及第二压力传感器12，且第二温度传感器11及第二压力传感器12均与电堆供气控制器6电连接；

其中，第二温度传感器11及第二压力传感器12分别用于测量氢燃料电池电堆100内部从空气出口102出来的温度及压力数据，并分别将测得的温度及压力数据实时反馈给电堆供气控制器6，然后由电堆供气控制器6根据反馈回来的压力及温度数据控制空压机3及中冷器4作出相应调节以满足相应的工作需求。

本实用新型使用时，将氢燃料电堆发电所需的氧气首先经过空气过滤器1(氢燃料电池对气体敏感度非常高，如果有化学物质或者粉尘进入直接会损坏电堆)过滤处理后，再依次经过空气流量计2、空压机3、增湿器5的增通道及空气进口101进入到氢燃料电池电堆100内部，以供与进入到氢燃料电池电堆200内的氢气相互作用发电；将发电过程中产生水气和多余的氧气通过空气出口102排出到增湿器5的去湿通道，最后再经过位于增湿器5的去湿通道上的手动或电动球阀7排入到三通接头13处，最终由三通接头13、尾排口200排出。

最后说明，以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种氢燃料电池电堆供气***，其特征在于：包含有电堆供气控制器(6)及分别与所述电堆供气控制器(6)电连接的空气过滤器(1)、空气流量计(2)、空压机(3)、中冷器(4)及增湿器(5)；

其中，所述空气过滤器(1)的进气口与外部空气相通，出气口与所述空气流量计(2)的进气口相连通，所述空气流量计(2)的出气口与所述空压机(3)的进风口相连通，所述空压机(3)的出风口与所述中冷器(4)的进风口相连通，所述中冷器(4)的出风口与所述增湿器(5)的干空气进口相连通，所述增湿器(5)的湿空气出口与氢燃料电池电堆(100)的空气进口(101)相连通，所述氢燃料电池电堆(100)的空气出口(102)与所述增湿器(5)的湿空气进口相连通，所述增湿器(5)的湿空气进口及去湿空气出口均分别对应与一个手动或电动球阀(7)的进气口相连通，所述的两个手动或电动球阀(7)的出气口共同通过一个三通接头(13)与外部尾排口(200)相连通。

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池电堆供气***，其特征在于：在所述增湿器(5)的湿空气出口与氢燃料电池电堆(100)的空气进口(101)相连通的气路上还依次增设有第一湿度传感器(8)、第一压力传感器(9)及第一温度传感器(10)；且所述第一湿度传感器(8)、第一压力传感器(9)及第一温度传感器(10)均与所述电堆供气控制器(6)电连接。

3.根据权利要求1所述的氢燃料电池电堆供气***，其特征在于：在所述增湿器(5)的湿空气进口与所述氢燃料电池电堆(100)的空气出口(102)相连通的气路上还依次增设有第二温度传感器(11)及第二压力传感器(12)，且所述第二温度传感器(11)及第二压力传感器(12)均与所述电堆供气控制器(6)电连接。

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