[實用新型]燃料電池堆發電系統的空氣供給系統

有效

• 申請號: 201720630629.3
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN206806447U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 尹樹生;邱耀弘;鄧慶華;張騫為;夏泮文
• 申請（專利權）人: 蘇州中氫能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/04111;H01M8/04119;H01M8/04014;H01M8/0438;H01M8/04746;H01M8/0662;H01M8/0668
• 代理公司: 蘇州周智專利代理事務所(特殊普通合伙)32312
• 代理人: 周雅卿

技術領域

本實用新型屬于燃料電池技術領域，特別是涉及一種燃料電池堆發電系統的空氣供給系統。

背景技術

近年來，作為對將來的石油枯竭或地球暖化提出的對策，通過從燃燒電池系統供給的電力進行行駛的燃料電池車輛的開發不斷進展。搭載于這樣的燃料電池車輛的燃料電池系統要求不進行維護而盡可能長時間的維持發電性能。

燃料電池通過空氣和氫氣的化學反應產生熱量及電能，是一種對環境非常友善的新能源。目前的燃料電池系統，對于空氣的供給都采用直接進入燃料電池反應，空氣中的一氧化碳、二氧化硫和硫化氫等有害氣體會縮短燃料電池的使用壽命。

實用新型內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種燃料電池堆發電系統的空氣供給系統，精確控制空氣的流量和壓力，確保燃料電池發電系統正常運行，保證燃料電池堆不受大顆粒物質或有害氣體的損害，延長使用壽命，通過多余的空氣將電堆內部的一部分熱量帶出，從而使熱量循環利用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：一種燃料電池堆發電系統的空氣供給系統，包括燃料電池堆、空氣過濾器、空氣增壓器、加濕器及管道，所述管道包括送風管道和排風管道，所述送風管道包括第一送風管段和第二送風管段，所述排風管道包括第一排風管段和第二排風管段，所述空氣過濾器的出風口與所述空氣增壓器的進風口連通，所述加濕器內設有送風流道和回風流道，所述送風流道的一端通過所述第一送風管段與所述空氣增壓器的出風口連接，所述送風流道的另一端通過所述第二送風管段與所述燃料電池堆的進風口連接，所述回風流道的一端通過所述第一排風管段與所述燃料電池堆的出風口連接，所述回風流道的另一端連接所述第二排風管段；

所述空氣過濾器的出風口與所述空氣增壓器的進風口的連接方式也可以通過法蘭或螺紋連接；

所述第一送風管段上設有流量計，所述第二送風管段上設有壓力傳感器，所述空氣增壓器、所述流量計和所述壓力傳感器分別與控制器電連接。

進一步地說，所述第二送風管段和所述第一排風管段的內徑分別為28-32mm且所述第二送風管段和所述第一排風管段的壁厚分別為3-4mm。

進一步地說，所述管道為不銹鋼管道或硅橡膠管道。

進一步地說，所述硅橡膠管道為普通汽車用硅膠管。

進一步地說，所述控制器為ECU控制器。

進一步地說，所述送風管道還包括第三送風管段，所述空氣過濾器的出風口與所述空氣增壓器的進風口通過所述第三送風管段連接。

進一步地說，所述管道與所述燃料電池堆、所述空氣過濾器、所述空氣增壓器和所述加濕器之間皆通過喉箍或法蘭連接。

進一步地說，所述空氣過濾器的出風口與所述空氣增壓器的進風口皆通過法蘭或螺紋連接。

進一步地說，所述空氣增壓器控制所述送風管道內空氣的壓力為0.2-0.25MPa。

本實用新型的有益效果至少具有以下幾點：

一、本實用新型的空氣依次通過空氣過濾箱、空氣增壓器、加濕器進入燃料電池堆反應，反應后的空氣通過加濕器排到外界空氣中，流量計安裝在第一送風管段上，與空氣增壓器構成了一個簡單的閉環控制，壓力傳感器采集空氣進入燃料電池堆前的工作壓力，流量計和壓力傳感器將信號傳送給控制器，控制器控制空氣增壓器內渦輪風機轉速，以精確控制空氣的流量和壓力，確保燃料電池發電系統正常運行；

二、本實用新型設有空氣過濾器，可有效去除空氣中的顆粒物質，利用化學處理吸附一氧化碳、二氧化硫和硫化氫等有害氣體，使經過空氣過濾器過濾后的空氣中顆粒物(粒徑小于等于10微克)小于50微克/年、二氧化硫小于150微克/小時、一氧化氮小于10微克/小時，從而保證燃料電池堆不受顆粒物質或有害氣體的損害，延長使用壽命；

三、本實用新型設有加濕器，將回風流道內空氣的熱量傳遞至送風流道內的空氣中，使進入燃料電池堆的空氣的相對濕度達到90％-100％，從而使熱量循環利用。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的管路結構示意圖；

圖3是本實用新型的控制原理電路圖；

附圖中各部分標記如下：

燃料電池堆1、空氣過濾器2、空氣增壓器3、加濕器4、第三送風管段5、第一送風管段6、第二送風管段7、第一排風管段8、第二排風管段9、流量計10、壓力傳感器11和控制器12。

具體實施方式