CN205319239U - 质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置 - Google Patents

Abstract

质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置，包括空气滤清器、空滤外壳、空滤支撑壳体、消音棉、法兰、电阻丝加热板、入口温度传感器和出口温度传感器，消音棉填充在空滤外壳和空滤支撑壳体之间的夹层内，电阻丝加热板固定安装在空滤支撑壳体中上部，空气滤清器安装在空滤支撑壳体的上出口处，入口温度传感器安装在空气滤清器出气口处，出口温度传感器安装在空滤支撑壳体的电阻丝加热板的下部，电阻丝加热板、入口温度传感器和出口温度传感器与恒温控制器相连。有益效果是：智能化控制进入燃料电池的空气温度，保持入堆空气温度恒定，使电堆低温启动顺畅；结构简单，便于安装和维修；系统运行平稳，能延长电池的寿命。

Description

质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置

技术领域

本实用新型属于质子交换膜燃料电池技术领域，尤其涉及车、船用质子交换膜燃料电池系统的恒温加热空气滤清器。

背景技术

理想的状态下，燃料电池反应用的空气，是由空压机直接抽取空间中的空气加压后得到。实际操作过程中，需对燃料电池中的空气进行管理，做到参加反应的空气要足够洁净并且温度不能过低，因为参加反应的空气杂质含量多，会对电堆的内部流场造成损害，并导致与其相连的电极或气体扩散中的孔道被堵。进入电堆的温度过低，导致电堆活化时间加长。因此需要保证一个良好的、温度适宜进气的气源。

现有技术中，燃料电池的空气进气管理大部分通过在空压机上面直接加滤芯来完成。目前车、船使用的质子交换摸燃料电池的空气系统滤清器，普遍采用将滤清器滤芯直接接到空压机入口，把空压机出口直接连接燃料电池堆的空气入口处。

现有技术的空气系统滤清器的不足是：

(1)没有温度监控设备，不知道入口气体温度。

(2)没有加热设备，当空气温度低时，导致燃料电池启动时间过长或者失败。

发明内容

本实用新型的目的是是为了克服上述现有技术存在的缺陷，并根据质子交换摸燃料电池自身特点及车、船使用条件，提供一种结构简单，加温效率高，寿命长，维护成本低，适用范围广的车、船用质子交换膜燃料电池系统的恒温加热空滤。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置，包括空气滤清器和恒温加热装置，其特征在于：所述恒温加热装置包括空滤外壳、空滤支撑壳体和消音棉，所述空滤外壳设有上出口和下出口，下出口处设有与空压机入口相连的法兰，所述空滤支撑壳体位于空滤外壳内，沿空滤外壳内面设置，在空滤外壳和空滤支撑壳体之间构成夹层，所述消音棉填充在空滤外壳和空滤支撑壳体之间的夹层内，所述空滤支撑壳体内还设有电阻丝加热板，电阻丝加热板与空滤外壳上出口平行设置，固定安装在空滤支撑壳体中上部，电阻丝加热板为框架结构，电阻丝固定在框架结构上；所述空滤外壳内还装有出口温度传感器，空滤外壳和空滤支撑壳体上开有电阻丝加热板出线口和出口温度传感器安装孔，所述电阻丝加热板出线口位于电阻丝加热板的上部，所述出口温度传感器安装孔位于电阻丝加热板的下部，所述出口温度传感器通过出口温度传感器安装孔安装在空滤支撑壳体内；所述空气滤清器安装在空滤支撑壳体上部开口处，空气滤清器出气口处安装有入口温度传感器；电阻丝加热板的电连接线通过电阻丝加热板出线口与外部恒温控制器相连，入口温度传感器和出口温度传感器分别通过控制线与恒温控制器相连。

本实用新型所述质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置，其特征在于：所述空气滤清器为蘑菇头型空气滤清器。

本实用新型所述质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置，其特征在于：所述空滤外壳的上出口与下出口垂直。

本实用新型的有益效果是：

1.可以自动监测入口和出口温度，并智能化控制进入燃料电池的空气温度，使电堆低温启动更顺畅；

2.结构简单，便于安装和维修，生产效率高；

3.保持入堆空气温度恒定，使整个系统运行平稳，延长电池的寿命。

附图说明

图1是本实用新型的质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置主视示意图，

图2是本实用新型的质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置的内部结构剖视示意图，

图中：1、蘑菇头型空气滤清器，2、空滤外壳，3、空滤支撑壳体，4、消音棉，5、电阻丝加热板，6、法兰，7、入口温度传感器，8、加热板出线口，9、出口温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例是车、船用质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置，包括空气滤清器和恒温加热装置，恒温加热装置包括空滤外壳2、空滤支撑壳体3和消音棉4，空滤外壳2设有上出口和下出口，上出口与下出口垂直，下出口处设有与空压机入口相连的法兰6，空滤支撑壳体3位于空滤外壳2内，沿空滤外壳2内面设置，在空滤外壳2和空滤支撑壳体3之间构成夹层，消音棉4填充在空滤外壳2和空滤支撑壳体3之间的夹层内，空滤支撑壳体3内壁上还设有电阻丝加热板5，电阻丝加热板5与空滤外壳上出口平行设置，固定安装在空滤支撑壳体3中上部，电阻丝加热板5为框架结构，电阻丝固定在框架结构上；空滤支撑壳体3内还装有出口温度传感器9，空滤支撑壳体3和空滤外壳2上开有电阻丝加热板出线口8和出口温度传感器安装孔，电阻丝加热板出线口8位于电阻丝加热板5的上部，出口温度传感器安装孔位于电阻丝加热板5的下部，出口温度传感器9通过出口温度传感器安装孔安装在空滤支撑壳体3内；空气滤清器为蘑菇头型空气滤清器1，蘑菇头型空气滤清器1安装在空滤支撑壳体3上部开口处，蘑菇头型空气滤清器1的出气口处安装有入口温度传感器7；电阻丝加热板5的电连接线通过电阻丝加热板出线口8与外部恒温控制器相连，入口温度传感器7和出口温度传感器9分别通过控制线与恒温控制器相连。

使用时，将法兰6与燃料电池系统的空压机入口连接，空压机出口与燃料电池系统空气入口连接，接通恒温控制器，调整恒温控制器控制温度至设定值，然后启动燃料电池。

Claims (3)

1.质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置，包括空气滤清器和恒温加热装置，其特征在于：所述恒温加热装置包括空滤外壳(2)、空滤支撑壳体(3)和消音棉(4)，所述空滤外壳(2)设有上出口和下出口，下出口处设有与空压机入口相连的法兰(6)，所述空滤支撑壳体(3)位于空滤外壳(2)内，沿空滤外壳(2)内面设置，在空滤外壳(2)和空滤支撑壳体(3)之间构成夹层，所述消音棉(4)填充在空滤外壳(2)和空滤支撑壳体(3)之间的夹层内，所述空滤支撑壳体(3)内还设有电阻丝加热板(5)，电阻丝加热板(5)与空滤外壳上出口平行设置，固定安装在空滤支撑壳体(3)中上部，电阻丝加热板(5)为框架结构，电阻丝固定在框架结构上；所述空滤外壳(2)内还装有出口温度传感器(9)，空滤外壳(2)和空滤支撑壳体(3)上开有电阻丝加热板出线口(8)和出口温度传感器安装孔，所述电阻丝加热板出线口(8)位于电阻丝加热板(5)的上部，所述出口温度传感器安装孔位于电阻丝加热板(5)的下部，所述出口温度传感器(9)通过出口温度传感器安装孔安装在空滤支撑壳体(3)内；所述空气滤清器安装在空滤支撑壳体(3)上部开口处，空气滤清器出气口处安装有入口温度传感器(7)；电阻丝加热板(5)的电连接线通过电阻丝加热板出线口(8)与外部恒温控制器相连，入口温度传感器(7)和出口温度传感器(9)分别通过控制线与恒温控制器相连。

2.如权利要求1所述质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置，其特征在于：所述空气滤清器为蘑菇头型空气滤清器(1)。

3.如权利要求1所述质子交换膜燃料电池系统用的恒温加热空气滤清装置，其特征在于：所述空滤外壳(2)的上出口与下出口垂直。