[發(fā)明專(zhuān)利]一種中冷加濕裝置及其應(yīng)用的燃料電池系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010721134.8
• 申請(qǐng)日: 2020-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111725538A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉小青;鄧佳;趙勇富
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中山大洋電機(jī)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/04014
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/04014;H01M8/04089;H01M8/04119;H01M8/2457;H01M8/2483
• 代理公司: 中山市漢通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44255
• 代理人: 古冠開(kāi)

本發(fā)明公開(kāi)了一種中冷加濕裝置及其應(yīng)用的燃料電池系統(tǒng)，包括進(jìn)氣管道、熱交換裝置、增濕模塊和套筒外殼，熱交換裝置套裝在進(jìn)氣管道外，增濕模塊套裝在熱交換裝置外，套筒外殼套裝在增濕模塊外，套筒外殼的一端設(shè)有第一空氣流出口，干燥熱空氣從進(jìn)氣管道的一端進(jìn)入并徑向流出，并經(jīng)過(guò)熱交換裝置的降溫處理和增濕模塊的增濕處理后，形成低溫的濕空氣從第一空氣流出口，該結(jié)構(gòu)將中冷和加濕的功能合為一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊奏，占用燃料電池系統(tǒng)整體布局空間少，增加熱交換裝置和增濕模塊的相互接觸面積，增大氣流流通能力，提高燃料電池系統(tǒng)的整體效率，減少零部件，降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種中冷加濕裝置及其應(yīng)用的燃料電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃料電池系統(tǒng)中包括三大管路系統(tǒng)分別為空氣進(jìn)氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)正常工作時(shí)，通常采用空壓機(jī)將空氣增壓壓縮后，送入空氣進(jìn)氣系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)空壓機(jī)壓縮后的空氣溫度可達(dá)120℃左右，過(guò)高的溫度可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障，甚至損壞燃料電池的電堆。送入電堆的空氣必須保持在60-70℃的濕潤(rùn)空氣，電堆才能正常穩(wěn)定的運(yùn)行，所以必須對(duì)送入電堆的空氣進(jìn)行冷卻和加濕。以往需要利用中冷器將送入的高溫空氣進(jìn)行冷卻，冷卻至60-70℃，之后再通過(guò)加濕器加濕后送入電堆中使用，且通過(guò)電堆出口的濕潤(rùn)氣體再回送至加濕器對(duì)中冷器冷卻的干燥空氣進(jìn)行加濕，加濕后的干燥空氣送入電堆使用。

目前的燃料電池的空氣進(jìn)氣系統(tǒng)都布置獨(dú)立的中冷器和加濕器，例如專(zhuān)利CN210467989 U中，獨(dú)立布置的中冷器和加濕器，需要很多管路去相互連接，并且布置復(fù)雜、占用空間，造成管道流阻增大，增加系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。

另外現(xiàn)有為了解決占用空間大問(wèn)題，將中冷模塊安裝在加濕模塊的一側(cè)，空氣從空氣從中冷模塊一側(cè)進(jìn)入中冷模塊中冷卻，再?gòu)募訚衲K一側(cè)進(jìn)入加濕模塊中加濕，中冷模塊與加濕模塊接觸面積小，通過(guò)氣流小，效率低，長(zhǎng)度較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種中冷加濕裝置及其應(yīng)用的燃料電池系統(tǒng)，該結(jié)構(gòu)將中冷和加濕的功能合為一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊奏，占用燃料電池系統(tǒng)整體布局空間少，增加氣流通道的接觸面，提高燃料電池系統(tǒng)的整體效率，減少零部件，降低成本。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種中冷加濕裝置，其特征在于：包括進(jìn)氣管道、熱交換裝置、增濕模塊和套筒外殼，熱交換裝置套裝在進(jìn)氣管道外，增濕模塊套裝在熱交換裝置外，套筒外殼套裝在增濕模塊外，套筒外殼的一端設(shè)有第一空氣流出口，干燥熱空氣從進(jìn)氣管道的一端進(jìn)入并徑向流出，并經(jīng)過(guò)熱交換裝置的降溫處理和增濕模塊的增濕處理后，形成低溫的濕空氣從第一空氣流出口流出。

上述所述的進(jìn)氣管道的尾部管壁處設(shè)置若干個(gè)排氣孔，使干燥熱空氣從進(jìn)氣管道的一端進(jìn)入并徑向流出。

上述所述的進(jìn)氣管道是圓筒狀或者前端是圓筒狀，尾部是圓錐狀。

上述所述的熱交換裝置包括冷卻液管道、若干片散熱波紋片和帶有水道的若干塊層板，若干片散熱波紋片和若干塊層板之間間隔分布，相連兩塊層板之間夾持散熱波紋片，散熱波紋片與層板之間形成若干通道，層板中間設(shè)有第一中心孔，若干片散熱波紋片位于第一中心孔外圍，進(jìn)氣管道嵌套在第一中心孔內(nèi)，若干個(gè)排氣孔與若干通道連通，冷卻液管道安裝在若干塊層板上，冷卻液管道側(cè)壁設(shè)置有若干個(gè)連接孔與水道連通以便冷卻液能通過(guò)連接孔進(jìn)入水道。

上述所述的若干塊層板的第一中心孔的邊緣兩側(cè)外設(shè)有第一安裝孔和第二安裝孔，冷卻液管道分成若干段子管，子管焊接在第一安裝孔和第二安裝孔上。

上述所述的冷卻液管道呈U形，進(jìn)氣管道的端部設(shè)有第一空氣進(jìn)氣口，冷卻液管道的冷卻液入口和冷卻液出口與進(jìn)氣管道的第一空氣進(jìn)氣口位于同一側(cè)，進(jìn)氣管道的第一空氣進(jìn)氣口與套筒外殼的一端的第一空氣流出口分別位于套筒外殼兩側(cè)。