[發明專利]一種具有空氣、氫氣和水分配功能的燃料電池集成結構

在審

• 申請號: 202010947838.7
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112038666A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 李東明;丁鵬;趙洋洋;張寶;程兆群;畢宏占;胡景春
• 申請（專利權）人: 新源動力股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04119;H01M8/04223;H01M8/04291;H01M8/04746
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 高永德;李洪福

1.一種具有空氣、氫氣和水分配功能的燃料電池集成結構，包括水路過濾組件(1)、氫氣自換熱加氫路緩沖組件(2)、氫出分水組件(3)、氫入集成閥組件(4)、電堆組件(5)和空氣路控制組件(6)，電堆組件(5)包括電堆(5.2)和集成端板(5.1)，集成端板(5.1)上設有緩沖換熱區(5.1.1)、空氣出口(5.1.2)、空氣入口(5.1.3)、氫氣入口(5.1.4)、氫氣出口(5.1.5)、冷卻水入口(5.1.6)、冷卻水出口(5.1.7)和氫氣回流口(5.1.8)，其特征在于：

所述水路過濾組件(1)包括濾芯(1.1)、濾芯封裝外殼(1.2)、密封件(1.3)和導流固定組件(1.4)；所述濾芯封裝外殼(1.2)是圓筒，圓筒上端開口，下端收縮口，所述濾芯(1.1)是多孔層材料濾芯，濾芯(1.1)為圓柱形，濾芯(1.1)安裝在濾芯封裝外殼(1.2)內，與濾芯封裝外殼(1.2)緊密配合，所述導流固定組件(1.4)是方形殼體，方形殼體的四個側面帶有凹槽，一個側面上設有與濾芯封裝外殼(1.2)上端開口配合的接口，接口通過密封件(1.3)與濾芯封裝外殼(1.2)上端開口密封連接，方形殼體的一端封閉，另一端是開口端蓋，開口端蓋設有導流固定組件螺釘孔(1.5)，開口端蓋的開口位于開口端蓋中心處，開口是導流孔，導流孔與集成端板(5.1)上的冷卻水入口(5.1.6)通過導流固定組件螺釘孔(1.5)內的螺釘密封連接，濾芯封裝外殼(1.2)下端收縮口與冷卻水泵連接，由冷卻水泵供水；

所述氫氣自換熱加氫路緩沖組件(2)包括水出殼體(2.1)和換熱板(2.3)，所述水出殼體(2.1)是方殼體，表面設方形加強肋，方殼體的一個側面設有方形或圓形水出口(2.5)，水出口直通外界水池，是排水口，方殼體的底面四周設有氫氣自換熱加氫路緩沖組件螺釘孔(2.4)，方殼體通過氫氣自換熱加氫路緩沖組件螺釘孔(2.4)內的螺釘固定到緩沖換熱區(5.1.1)上，方殼體與緩沖換熱區(5.1.1)之間設有密封膠線Ⅱ(5.1.11)，所述換熱板(2.3)是中空板，中空板上設有翅片(2.2)和開口(2.6)，開口(2.6)與電堆冷卻水出口(5.1.7)連通，所述換熱板(2.3)焊接在方殼體的底面位置上，既作為方殼體底面板，也是換熱板；

所述氫出分水組件(3)包括分水器(3.1)和氫出管路(3.2)，所述分水器(3.1)底面通過分水器螺釘孔(3.1.1)內的螺釘連接在集成端板(5.1)上，分水器(3.1)的進口與集成端板(5.1)上氫氣出口(5.1.5)連通；所述氫出管路(3.2)是折管，折管表面有方形加強肋，折管上端開有氫氣一口(3.2.1)，折管下端開有氫氣二口(3.2.2)，氫氣一口(3.2.1)與分水器(3.1)出口連接，氫氣二口(3.2.2)敞開；

所述氫入集成閥組件(4)包括比例閥(4.1)、壓力傳感器(4.2)、高壓電磁閥(4.3)、泄壓閥(4.4)和集成閥體(4.5)，所述集成閥體是方形體結構，集成閥體上設比例閥(4.1)連接口、壓力傳感器(4.2)連接口、高壓電磁閥(4.3)連接口和泄壓閥(4.4)連接口，比例閥(4.1)、壓力傳感器(4.2)、高壓電磁閥(4.3)和泄壓閥(4.4)分別通過螺釘連接在集成閥體各自對應的連接口上，集成閥體內設有沿長度方向的直流道，所述比例閥(4.1)、壓力傳感器(4.2)、高壓電磁閥(4.3)和泄壓閥(4.4)通過集成閥體(4.5)內的直流道依序串聯連接，比例閥入口與供氫管道連接，供氫管道連接氫氣瓶，集成閥體(4.5)內的直流道出口與集成端板(5.1)上的氫氣入口(5.1.4)連接，集成閥體(4.5)通過四周的螺釘連接到集成端板(5.1)上；

所述空氣路控制組件(6)包括單向控制閥(6.1)和背壓閥(6.2)，所述單向控制閥(6.1)與集成端板(5.1)通過螺釘連接，單向控制閥(6.1)的入口連接空壓機，單向控制閥(6.1)的出口連接集成端板(5.1)上的空氣入口(5.1.3)，單向控制閥(6.1)的出口和集成端板(5.1)上的空氣入口(5.1.3)之間設密封膠線Ⅰ(5.1.10)；所述背壓閥(6.2)與集成端板(5.1)通過螺釘連接，背壓閥(6.2)的出口敞開，背壓閥(6.2)的入口連接端板(5.1)的空氣出口(5.1.2)，背壓閥(6.2)的入口和端板(5.1)的空氣出口(5.1.2)之間設密封膠線Ⅰ(5.1.10)。