[發明專利]一種燃料電池增濕系統

有效

• 申請號: 202010197824.8
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111370735B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 張亮;袁蘊超;王利生;沈潤;王海峰
• 申請（專利權）人: 浙江鋒源氫能科技有限公司;鋒源新創科技（北京）有限公司
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119;H01M8/04828
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 殷愛鈞;梁永芳

本發明提供一種燃料電池增濕系統，其包括：水箱，水箱隔板下部為儲水空間，水箱隔板的上方設置有雙流體噴射器，雙流體噴射器具有水進口、與儲水空間連通；水箱上一側設置有壓縮空氣入口，壓縮空氣從壓縮空氣入口進入水箱隔板的上部空間，雙流體噴射器具有空氣進口；水和壓縮空氣在雙流體噴射器中被混合并被排出至上部空間中，水箱上還設置有壓縮空氣出口；且雙流體噴射器能夠根據壓縮空氣出口的空氣濕度調節進入雙流體噴射器中的水的流量大小。本發明能夠有效地對壓縮空氣進行加濕作用，并能夠有效地根據空氣的濕度調節水流量的大小，對進入燃料電池的反應氣體的濕度進行及時調節，噴射霧化質量高且能夠對噴霧濕度進行調節，加工工藝簡單。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，具體涉及一種燃料電池增濕系統。

背景技術

質子交換膜電池是一種通過與氧或其它氧化劑進行化學反應將燃料的化學能轉化為電能的發電系統。在質子交換膜燃料電池工作時，電池中的質子都是要通過質子交換膜傳導。具體地說是以一種水合質子的方式進行質子傳遞，從而形成電流。因此，為了保證質子交換膜燃料電池能夠用正常工作，必須要使燃料電池的質子交換膜保持濕潤。同時，在燃料電池工作過程中，會產生大量的熱量，很容易將陰極區域產生的水汽化，反應氣體快速流動，會帶走這些水分，使得燃料電池的膜電極失水導致燃料電池的內阻迅速增加，從而導致電池的性能急劇下降。因此，在反應氣體參與反應前，需要對反應氣體進行增濕處理。對質子交換膜增濕是質子交換膜燃料電池的關鍵技術。

目前，質子交換膜燃料電池增濕的方法主要有內增濕和外增濕兩種方式。

內增濕就是將增濕系統和燃料電池設計成一個整體，無需外加增濕裝置，增濕可以認為是在電池的內部進行。這種增濕的方法可以減少質子交換膜電池的重量和體積。但同時難以對反應氣體進行濕度控制，如果增濕過量將會導致電堆被水淹沒，從而使得電池的性能下降。

外增濕就是在質子交換膜燃料電池外部配置一個增濕系統，在反應氣體進入燃料電池之前進行增濕。目前，采用外部增濕的方式有很多種，例如超聲波霧化增濕，中空纖維增濕法、鼓包式增濕法等。但這些設備往往結構復雜，成本較高，增濕效率不高且不能及時調節。

由于現有技術中的燃料電池增濕系統難以對進入燃料電池的反應氣體的濕度進行及時調節的缺點。因此本發明研究設計出一種可以對反應氣體的濕度進行實時控制的燃料電池增濕系統。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的燃料電池增濕系統存在難以對進入燃料電池的反應氣體的濕度進行及時調節的缺陷，從而提供一種燃料電池增濕系統。

為了解決上述問題，本發明提供一種燃料電池增濕系統，其包括：

水箱，所述水箱內部設置有水箱隔板，所述水箱隔板下部為儲水空間，所述水箱隔板的上方設置有雙流體噴射器，所述雙流體噴射器具有水進口、與所述儲水空間連通，以容許所述儲水空間中的水被通入所述雙流體噴射器中；所述水箱上一側設置有壓縮空氣入口，壓縮空氣從所述壓縮空氣入口進入所述水箱隔板的上部空間，所述雙流體噴射器具有空氣進口，以容許所述壓縮空氣被通入所述雙流體噴射器中；水和壓縮空氣在所述雙流體噴射器中被混合并被排出至所述上部空間中，所述水箱上還設置有壓縮空氣出口；且所述雙流體噴射器能夠根據所述壓縮空氣出口的空氣濕度調節進入所述雙流體噴射器中的水的流量大小。

優選地，

還包括驅動控制模塊，所述驅動控制模塊與所述雙流體噴射器電連接；和/或，所述水箱頂部還設置有冷凝水加注口；和/或，所述水箱隔板上還設置有容許所述水箱隔板上的水流入所述儲水空間中的進水孔；和/或，還包括冷凝水管路，所述冷凝水管路一端連通至所述儲水空間中、另一端與所述雙流體噴射器連通。

優選地，