CN106684409A - 燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，包括外端盖、内端盖、空气进口端、空气出口端、湿空气进口端、湿空气出口端、纤维管束、芯体、湿空气进口流道、湿空气出口流道、挡水板；燃料电池动力系统在运行过程中，水在进入电堆前先进入去膜加湿器系统，通过膜加湿器空气与湿空气在纤维管束进行水压差的水汽交换，让进入电堆的空气保持湿度在90％以上。本发明达到了燃料电池空气系统在进入电堆前保证了空气高湿度的目的。

Description

燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及一种燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，尤其涉及一种燃料电池汽车膜加湿器系统。
背景技术
随着我国国民经济的持续增长，人民生活水平的不断提高，汽车已经成为人们出行的必备工具，随着城市雾霾化的增加，新能源汽车已经成为人们开发、使用的方向，而燃料电池汽车更成为人们向往的目标。
燃料电池汽车基本不产生二氧化碳，作为新一代新能源汽车，系统的优化及关键零部件的设计与开发能够让燃料电池动力系统寿命更长久，而系统的高效运行离不开空气侧的高湿度，而高湿度的建立需要在膜加湿器的特制的纤维管束内靠水压差的环境进行。
现有的加湿器在加湿效果满足的前提下，使系统内部会存有过多的水分，燃料电池系统在停机后系统内部的水分无法排除，致使在冷启动的过程中加湿器无法再次使用或需要一段时间后方可使用，而本加湿器的开发，在满足加湿效果的前提下，多余的水分可以从特制流道中顺利流出，从而保证了系统再次启动时能够更好的启动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，通过改变工作环境中的空气环境，时时刻刻保证进入电堆的高湿度的目的，保障燃料电池动力系统更高效的运行。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，其特征在于，所述膜加湿器系统包括：外端盖、内端盖、空气进口端、空气出口端、湿空气进口端、湿空气出口端、特制的纤维管束、芯体、湿空气进口流道、湿空气出口流道、挡水板；
所述膜加湿器系统的入口处连接在燃料电池系统空压机部位；所述膜加湿器系统的芯体上有若干根纤维管束；
所述膜加湿器进出空气端在膜加湿器的两侧；所述膜加湿器系统湿空气端在膜加湿器的另外两侧；
所述膜加湿器系统湿空气端设有流道；所述膜加湿器系统在芯体与外壳之间的连接部位设有挡水板；
燃料电池动力系统在运行过程中，靠空压机的牵引力让系统中空气循环起来，依次经过膜加湿器系统的空气端入口，流经特制的纤维管束，空气端的出口，同时电堆出来的湿空气流经膜加湿器的湿空气入口，特制的纤维管束外壁，膜加湿器的湿空气出口，在膜加湿器内部进行水压差的水汽交换，考虑到水汽的充分交换及液态水的流出，在湿空气侧的进出口设计了特殊的流道，在内端盖处设计了一定的挡水板。使得燃料电池膜加湿器系统时时空气高湿度。
作为本发明的一种优选方案，所述膜加湿器系统的入口处连接在燃料电池系统空压机部位。
作为本发明的一种优选方案，所述膜加湿器系统的芯体上有若干根纤维管束。
作为本发明的一种优选方案，所述膜加湿器进出空气端在膜加湿器的两侧。
作为本发明的一种优选方案，所述膜加湿器系统湿空气端在膜加湿器的另外两侧。
作为本发明的一种优选方案，所述膜加湿器系统湿空气端有一定的特殊流道。
作为本发明的一种优选方案，所述膜加湿器系统在芯体与外壳之间的连接部位有一定的挡水板。
本发明的有益效果在于：提供一种燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，通过改变工作环境中的空气环境，时时刻刻保证进入电堆的高湿度的目的，保障燃料电池动力系统更高效的运行。本发明利用了水压差渗透特性，在一定流速下依靠水压差进行水汽交换。
附图说明
图1为本发明一种燃料电池汽车动力系统加湿器系统的结构示意图。
图2为本发明一种燃料电池汽车动力系统加湿器系统的系统示意图。
附图标注如下：
1、空气进口端 2、空气出口端
3、湿空气进口端 4、湿空气出口端
5、外端盖 6、芯体
7、纤维管束 8、湿空气进出口流道
9、挡水板 10、内端盖
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1、图2，本发明叙述了一种燃料电池汽车动力系统加湿器系统，所述加湿器系统包括：外端盖5、内端盖10、空气进口端1、空气出口端2、湿空气进口端3、湿空气出口端4、纤维管束7(特制的纤维管束)、芯体6、湿空气进出口流道8、挡水板9。
所述燃料电池在空压机的加压作用下，保证整个系统在一定的温度及压力下运行，在空气压缩机的后侧加入膜加湿器系统，流经空气进口端1，在芯体6内部纤维管束7进行水汽的渗透，在纤维管束7是靠内外壁之间的水压差进行一定的水汽交换，保证了系统中进入电堆前高湿度的要求。在电堆内部进行氢氧反应后，流经湿空气进口端3，在湿空气进出口流道8(特制的流道)中保证了一定液态水流到湿空气出口端4，同时潮湿的空气在纤维管束7中靠水压渗透到管束内部，为保证顺利交换并保证阻力不会太大的前提下，设计了一款挡水板9，保证了系统中水汽的充分交换，湿空气进出口流道8的设计，保证了电堆中产生的过多水分能够及时的排除。
综上所述，本发明利用了水压差渗透特性，在一定流速下依靠水压差进行水汽交换。本发明通过改变工作环境中的空气环境，时时刻刻保证进入电堆的高湿度的目的，保障燃料电池动力系统更高效的运行。本发明利用了水压差渗透特性，在一定流速下依靠水压差进行水汽交换。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，同时膜加湿器装置并非只限于燃料电池汽车系统使用。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (7)

1.一种燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，其特征在于，所述膜加湿器系统包括：外端盖、内端盖、空气进口端、空气出口端、湿空气进口端、湿空气出口端、纤维管束、芯体、湿空气进口流道、湿空气出口流道、挡水板；
所述膜加湿器系统的入口处连接在燃料电池系统空压机部位；所述膜加湿器系统的芯体上有若干根纤维管束；
所述膜加湿器进出空气端在膜加湿器的两侧；所述膜加湿器系统湿空气端在膜加湿器的另外两侧；
所述膜加湿器系统的湿空气端设有流道；所述膜加湿器系统在芯体与外壳之间的连接部位设有挡水板；
燃料电池动力系统在运行过程中，靠空压机的牵引力让系统中空气循环起来，依次经过膜加湿器系统的空气端入口，流经纤维管束，空气端的出口，同时电堆出来的湿空气流经膜加湿器的湿空气入口，纤维管束外壁，膜加湿器的湿空气出口，在膜加湿器内部进行水压差的水汽交换，考虑到水汽的充分交换及液态水的流出，在湿空气侧的进出口设计流道，在内端盖处设计挡水板；使得燃料电池膜加湿器系统时时空气高湿度。
2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，其特征在于：
所述膜加湿器系统的入口处连接在燃料电池系统空压机部位。
3.根据权利要求1所述的燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，其特征在于：
所述膜加湿器系统的芯体上有若干根纤维管束。
4.根据权利要求1所述的燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，其特征在于：
所述膜加湿器进出空气端在膜加湿器的两侧。
5.根据权利要求1所述的燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，其特征在于：
所述膜加湿器系统湿空气端在膜加湿器的另外两侧。
6.根据权利要求1所述的燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，其特征在于：
所述膜加湿器系统湿空气端设流道。
7.根据权利要求1所述的燃料电池汽车动力系统的膜加湿器系统，其特征在于：
所述膜加湿器系统在芯体与外壳之间的连接部位设有挡水板。
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