CN210040419U - 一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，属于电堆检测管路设计技术领域。本实用新型包括电堆本体，电堆本体的两进气口分别联通有第一混合罐和第二混合罐，第一混合罐联通氮气罐、氢气罐、二氧化碳罐；氮气罐的端口联通有第一进气管道，第一进气管道上安装有第二三通阀，三通阀的一出气端联通第二加热管道，第二加热管道的两端分别联通第二混合罐和第二增湿罐，水罐组的出液端联通有水管，水管的出水口处联通四通阀，四通阀的两出液端分别联通第一增湿罐和第二增湿罐，一出液端和液态燃料罐组的出液端联通有电池系统。本实用新型电堆溢出热量的重复利用，减少管路的建造费用以及电堆运行能耗。

Description

一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统

技术领域

本实用新型属于电堆检测管路技术领域，特别是涉及一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统。

背景技术

燃料电池是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料(如氢气、天然气等)和氧化剂中的化学能直接转化为电能的高效发电装置，是继水力发电、火力发电、化学发电之后第四种发电方式。燃料电池可以持续发电，且生成物主要是水，基本上不排放有害气体，因此更加清洁环保，在电堆在生产完成后需要进行性能检测，进而需要一套能节能减耗的气体管路系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，通过电堆溢出热量的重复利用，减少管路的建造费用以及电堆运行能耗，实现电堆的正常运行。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，包括电堆本体、水罐组、液态燃料罐组，所述电堆本体的两进气口分别联通有第一混合罐和第二混合罐，所述第一混合罐通过第一加热管道和第一增湿罐，所述第一加热管道上设有第一三通阀，所述三通阀的一进气端口分别联通氮气罐、氢气罐、二氧化碳罐；所述氮气罐的端口联通有第一进气管道，所述第一进气管道上安装有第二三通阀，所述三通阀的一出气端联通第二加热管道，所述第二加热管道的两端分别联通第二混合罐和第二增湿罐，所述水罐组的出液端联通有水管，所述水管的出水口处联通四通阀，所述四通阀的两出液端分别联通第一增湿罐和第二增湿罐，一出液端和液态燃料罐组的出液端联通有电池系统。

进一步地，还包括油罐，所述油罐出油端联通循环油管的进油口，循环油管的出油口联通油罐的进油口，所述循环油管依次联通电堆本体、第一增湿罐、第二增湿罐、换热器。

进一步地，所述水罐组包括第一水罐和第二水罐，所述第一水罐和第二水罐联通，所述液态燃料罐组包括第一液态燃料罐和第二液态燃料罐，所述第一液态燃料罐和第二液态燃料罐联通。

进一步地，所述第一进气管道上第二三通阀两侧管段均安装有电磁阀、流量计和单向阀。

进一步地，所述氮气罐、氢气罐和二氧化碳罐自出气端至第一三通阀之间所连接管道上均安装有电磁阀、流量控制器和单向阀。

进一步地，所述四通阀上三个出液端口所联通管道上均安装有流量控制器、过滤器、泵和电磁阀。

进一步地，所述液态燃料罐组的出液端所联通管路上安装有压力表、单向阀、泵和流量传感器。

进一步地，所述电堆本体、电池系统上进/出气端口处联通管路上均安装有压力变送器。

进一步地，所述第一加热管道联通第一混合罐和电堆本体，所述第二加热管道联通第二混合罐和电堆本体。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过利用电堆出口油路余热加热第一增湿罐、第二增湿罐，降低测管路系统的能耗，氮气罐、氢气罐、二氧化碳罐共用一段管路，减少铺设管路的总长，降低管路系统的成本水罐和液态燃料罐同时配备两个，增加管路系统水量和油量的容错率，在流经气体液体的管路上安装流量计和电磁阀，通过电磁阀调控流体的流量，保证电堆管路系统的正常有序进行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为大功率燃料电池的电堆管路结构图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-氮气罐，2-氢气罐，3-二氧化碳罐，4-水罐组，5-四通阀，6-第一进气管道，7-第一加热管道，8-第一增湿罐，9-第一混合罐，10-电堆，11-第二混合罐，12-换热器，13-油罐，14-第二加热管道，15-第二增湿罐，16-电池系统，17-液态燃料罐组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1所示，本实用新型为一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，包括氮气罐1、氢气罐2、二氧化碳罐3、水罐组4、第一增湿罐8、第一混合罐9、电堆10、第二混合罐11、第二增湿罐15、电池系统16和液态燃料罐组17；

电堆本体10、水罐组4、液态燃料罐组17，电堆本体10的两进气口分别联通有第一混合罐9和第二混合罐11，第一混合罐9通过第一加热管道7和第一增湿罐8，第一加热管道7上设有第一三通阀，三通阀的一进气端口分别联通氮气罐1、氢气罐2、二氧化碳罐3，第一加热管道7联通第一混合罐9和电堆本体10；

其中氮气罐1、氢气罐2、二氧化碳罐3并联在第一加热管道7的进气端口，具体的以节约管道的使用长度，分别在二氧化碳3的管道上安装三通阀进而通过三通阀联通相对应的管道进行输气，输送氮气用于管道系统内的气体吹扫。氮气罐1的端口联通有第一进气管道6，第一进气管道6上安装有第二三通阀，三通阀的一出气端联通第二加热管道14，第二加热管道14的两端分别联通第二混合罐11和第二增湿罐15，第二加热管道14联通第二混合罐11和电堆本体10；

第一加热管道7和第二加热管道14则通过电堆本体10溢出热量进行加热，或者采用电热的方式进行加热。

另外的，氮气罐1、氢气罐2和二氧化碳罐3自出气端至第一三通阀之间所连接管道上均安装有电磁阀、流量控制器和单向阀。

通过电磁阀控制管道的通断，流量控制器对气体的进气量进行控制，而单向阀则用于防止与罐体内不相同的气体进行侵染。

第一进气管道6上第二三通阀两侧管段均安装有电磁阀、流量计和单向阀，其中第一进气管道6则用于想管路系统内补充空气，由第二三通阀至第二加热管道的管路段无电磁阀、流量计和单向阀。

水罐组4的出液端联通有水管，水管的出水口处联通四通阀5，四通阀5的两出液端分别联通第一增湿罐8和第二增湿罐15，一出液端和液态燃料罐组17的出液端联通有电池系统16，流入加热管道的介质，在加热后在混合罐内高温混合；

水罐组4包括第一水罐和第二水罐，第一水罐和第二水罐联通，在工作中主要有第一水罐向电堆本体10或电池系统16内加湿，第二水罐则用来对第一水罐内进行补充，四通阀5上三个出液端口所联通管道上均安装有流量控制器、过滤器、泵和电磁阀。

包括油罐13，油罐13出油端联通循环油管的进油口，循环油管的出油口联通油罐13的进油口，循环油管依次联通电堆本体10、第一增湿罐8、第二增湿罐15、换热器12，其中换热器12则用于对循环油管内流通的油进行降温，保证油罐13内的油温，之后在油流经电堆本体10时对其进行增温、流经第一增湿罐8、第二增湿罐15对其进行增温，保证电堆本体10的正常的温度状态和测试的效果。电池系统16为醇类燃料发动机动力系统，通过通入醇类燃料和去离子水后，观察醇类燃料发动机的运行状况。

液态燃料罐组17包括第一液态燃料罐和第二液态燃料罐，第一液态燃料罐和第二液态燃料罐联通；液态燃料罐组17的出液端所联通管路上安装有压力表、单向阀、泵和流量传感器。

电堆本体10、电池系统16上进/出气端口处联通管路上均安装有压力变送器。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，包括电堆本体(10)、水罐组(4)、液态燃料罐组(17)，其特征在于：所述电堆本体(10)的两进气口分别联通有第一混合罐(9)和第二混合罐(11)，所述第一混合罐(9)通过第一加热管道(7)和第一增湿罐(8)，所述第一加热管道(7)上设有第一三通阀，所述三通阀的一进气端口分别联通氮气罐(1)、氢气罐(2)、二氧化碳罐(3)；

所述氮气罐(1)的端口联通有第一进气管道(6)，所述第一进气管道(6)上安装有第二三通阀，所述三通阀的一出气端联通第二加热管道(14)，所述第二加热管道(14)的两端分别联通第二混合罐(11)和第二增湿罐(15)，所述水罐组(4)的出液端联通有水管，所述水管的出水口处联通四通阀(5)，所述四通阀(5)的两出液端分别联通第一增湿罐(8)和第二增湿罐(15)，一出液端和液态燃料罐组(17)的出液端联通有电池系统(16)。

2.根据权利要求1所述的一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，其特征在于，还包括油罐(13)，所述油罐(13)出油端联通循环油管的进油口，循环油管的出油口联通油罐(13)的进油口，所述循环油管依次联通电堆本体(10)、第一增湿罐(8)、第二增湿罐(15)、换热器(12)。

3.根据权利要求1所述的一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，其特征在于，所述水罐组(4)包括第一水罐和第二水罐，所述第一水罐和第二水罐联通，所述液态燃料罐组(17)包括第一液态燃料罐和第二液态燃料罐，所述第一液态燃料罐和第二液态燃料罐联通。

4.根据权利要求1所述的一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，其特征在于，所述第一进气管道(6)上第二三通阀两侧管段均安装有电磁阀、流量计和单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，其特征在于，所述氮气罐(1)、氢气罐(2)和二氧化碳罐(3)自出气端至第一三通阀之间所连接管道上均安装有电磁阀、流量控制器和单向阀。

6.根据权利要求1所述的一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，其特征在于，所述四通阀(5)上三个出液端口所联通管道上均安装有流量控制器、过滤器、泵和电磁阀。

7.根据权利要求1所述的一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，其特征在于，所述液态燃料罐组(17)的出液端所联通管路上安装有压力表、单向阀、泵和流量传感器。

8.根据权利要求1所述的一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，其特征在于，所述电堆本体(10)、电池系统(16)上进/出气端口处联通管路上均安装有压力变送器。

9.根据权利要求1所述的一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统，其特征在于，所述第一加热管道(7)联通第一混合罐(9)和电堆本体(10)，所述第二加热管道(14)联通第二混合罐(11)和电堆本体(10)。

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