CN210245640U - 一种电堆及其氢气吹扫设备和燃料电池发动机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电堆及其氢气吹扫设备和燃料电池发动机，该氢气吹扫设备应用于氢燃料发动机的电堆，具体包括设置在电堆的箱体的一端的吹扫进气管，还包括设置在箱体的与设置有进气部件的一端的位置相对的另一端的吹扫出气管。吹扫进气管固定在箱体上，并设置有通风入口和多个吹扫出口，通风入口与电堆的空气系统的进风管相连通，每个吹扫出口朝向箱体内部；吹扫出气管固定在箱体上，并设置有通风出口和多个吹扫入口，通风出口与空气系统的107出风管相连通，每个吹扫入口朝向箱体内部，且每个吹扫入口与一个吹扫出口的位置相对。通过上述方案电堆中泄露的氢气会被吹扫出电堆外，这样氢气就不会在箱体中聚集，从而能够避免因氢气聚集而发生爆炸事故。

Description

一种电堆及其氢气吹扫设备和燃料电池发动机

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，更具体地说，涉及一种电堆及其氢气吹扫设备和燃料电池发动机。

背景技术

燃料电池发动机作为汽车高效、低污染的电能供给系统，是未来汽车的发展方向和国家战略，目前国内很多地区已开始了小批量示范。燃料电池发动机的核心是电堆，电堆都有外壳做必要的防护，防止其部件与外部高温部件或环境接触。电堆的箱体虽然有屏蔽作用但并非气密，这样用于防止泄露氢气在箱体内聚集，因为聚集的氢气极容易引发爆炸。

本申请的发明人在实践中发现，单纯的非气密设计虽然能够使氢气散发出去，但不足以彻底杜绝氢气泄露后在堆内的聚集，从而无法完全杜绝爆炸的风险。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种电堆及其氢气吹扫设备和燃料电池发动机，用于避免泄露的氢气在电堆的箱体内聚集，进而避免聚集的氢气发生爆炸。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种氢气吹扫设备，应用于氢燃料发动机的电堆，所述氢气吹扫设备包括设置在所述电堆的箱体的一端的吹扫进气管，还包括设置在所述箱体的与设置有所述进气部件的一端的位置相对的另一端的吹扫出气管，其中：

所述吹扫进气管固定在所述箱体上，并设置有通风入口和多个吹扫出口，所述通风入口与所述电堆的空气系统的进风管相连通，且连通点位于所述空气系统的空压机之后，每个所述吹扫出口朝向所述箱体内部；

所述吹扫出气管固定在所述箱体上，并设置有通风出口和多个吹扫入口，所述通风出口与所述空气系统的出风管相连通，每个所述吹扫入口朝向所述箱体内部，且每个所述吹扫入口与一个所述吹扫出口的位置相对。

可选的，每个所述吹扫出口上设置有风扇叶轮。

可选的，所述吹扫出气管上设置有氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器用于检测氢气浓度。

可选的，所述氢气浓度传感器连接有报警器，其中：

所述报警器被配置为当所述氢气浓度超过预设浓度阈值时发出报警信息。

可选的，所述吹扫进气管设置在靠近所述箱体底部的位置，所述吹扫出气管设置在靠近所述箱体的顶部的位置。

一种电堆，应用于氢燃料发动机，至少包括箱体和空气系统，其中：

所述箱体内设置有如上所述的氢气吹扫设备。

一种氢燃料发动机，其特征在于，包括上所述的电堆。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种电堆及其氢气吹扫设备和燃料电池发动机，该氢气吹扫设备应用于氢燃料发动机的电堆，具体包括设置在电堆的箱体的一端的吹扫进气管，还包括设置在箱体的与设置有进气部件的一端的位置相对的另一端的吹扫出气管。吹扫进气管固定在箱体上，并设置有通风入口和多个吹扫出口，通风入口与电堆的空气系统的进风管相连通，每个吹扫出口朝向箱体内部；吹扫出气管固定在箱体上，并设置有通风出口和多个吹扫入口，通风出口与空气系统的出风管相连通，每个吹扫入口朝向箱体内部，且每个吹扫入口与一个吹扫出口的位置相对。电堆中泄露的氢气会被吹扫进气管吹起并汇集在吹扫出气管处，并被吹扫出气管排出电堆外，这样氢气就不会在箱体中聚集，从而能够避免因氢气聚集而发生爆炸事故。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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申请的一些实施例，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为本申请实施例的一种氢气吹扫设备的示意图；

图2为本申请实施例的电堆的空气系统的示意图；

图3为本申请的一种现有电堆的立体图；

图4为本申请的一种现有电堆的立体图；

图5为本申请实施例的吹扫进气管的示意图；

图6为本申请实施例的吹扫出气管的示意图；

图7为本申请实施例的吹扫进气管与吹扫出气管的位置示意图；

图8为本申请实施例的吹扫进气管的安装示意图；

图9为本申请实施例的吹扫出气管的安装示意图；

图10为本申请实施例的箱体的示意图；

图11为本申请实施例的另一种氢气吹扫设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1位本申请实施例的一种氢气吹扫设备的结构图。

本实施例提供的氢气吹扫设备应用于氢燃料发动机的电堆。该电堆具备箱体100，并具有用于对电堆输送空气的空气系统，如图2所示。该空气系统包括用于接收外部空气的空滤器101、在空滤器与电堆之间是利用进风管110依次连通的质量流量计102、空压机103、消声器104、中冷器105、加湿器106和温压传感器107，进入电堆的空气通过其出风管120并经过节流阀108排入大气。

现有技术中，只在箱体的前端130和后端140设置有相应的通风口131和141，如图3和图4所示，这样还不足以将其中聚集的氢气排出。为此特设计如下技术方案：

如图1所示，本实施例中的氢气吹扫设备包括设置在箱体100的一端的吹扫进气管10和设置在箱体另一端的吹扫出气管20，两者都通过相应固定件固定在箱体上。

吹扫进气管设置有通风入口11和多个吹扫出口12，如图5所示，通风入口通过管路与电堆的空气系统的进风管110相连通，这里的连通点位于空压机之后，这样进入的空气会带有压力。

吹扫出气管设置有通风出口21和多个吹扫入口22，如图6所示，通风出口与电堆的空气系统的出风管120相连通。吹扫出气管和吹扫进气管相对设置，及每个吹扫出口与相应的吹扫进口相对应，具体如图7所示。

吹扫进气管设置在箱体的一端靠近底部的位置，如图8所示，吹扫出气管设置在箱体的另一端且靠近顶部的位置，如图9所示。由于氢气较轻，这样被吹扫进气管吹起的氢气会汇集在顶部，并被吹扫出气管汇集排出。安装后的整体效果图如图10所示。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种氢气吹扫设备，应用于氢燃料发动机的电堆，具体包括设置在电堆的箱体的一端的吹扫进气管，还包括设置在箱体的与设置有进气部件的一端的位置相对的另一端的吹扫出气管。吹扫进气管固定在箱体上，并设置有通风入口和多个吹扫出口，通风入口与电堆的空气系统的进风管相连通，每个吹扫出口朝向箱体内部；吹扫出气管固定在箱体上，并设置有通风出口和多个吹扫入口，通风出口与空气系统的出风管相连通，每个吹扫入口朝向箱体内部，且每个吹扫入口与一个吹扫出口的位置相对。电堆中泄露的氢气会被吹扫进气管吹起并汇集在吹扫出气管处，并被吹扫出气管排出电堆外，这样氢气就不会在箱体中聚集，从而能够避免因氢气聚集而发生爆炸事故。

另外，在吹扫进气管的每个吹扫出口上均设置有风扇叶轮(未示出)，这样，在吹扫出口出风时就会带动风扇叶轮转动，风扇叶轮则会将出风打散，将出风均匀地分散到箱体内的各个角落，从而提高了吹扫效果。

还有，如图11所示，在用于连通吹扫出气管的通风出口与空气系统的出风管的管路上，还设置有氢气浓度传感器30，该传感器用于检测氢气浓度，用户或系统在得到氢气浓度的基础上就可以对电堆的安全性有个有效的评估。

另外，与该氢气浓度传感器连接有报警器，该报警器40用于获取该氢气浓度，并在该氢气浓度超出预设浓度阈值时发出报警信息，以提示用户立即停车并检查泄漏点。该预设浓度阈值可以根据氢气的爆炸特性设置。

实施例二

本实施例提供了一种电堆，该电堆应用于氢燃料发动机，该电堆设置有上一实施例所提供的氢气吹扫设备。

该氢气吹扫设备具体包括设置在电堆的箱体的一端的吹扫进气管，还包括设置在箱体的与设置有进气部件的一端的位置相对的另一端的吹扫出气管。吹扫进气管固定在箱体上，并设置有通风入口和多个吹扫出口，通风入口与电堆的空气系统的进风管相连通，每个吹扫出口朝向箱体内部；吹扫出气管固定在箱体上，并设置有通风出口和多个吹扫入口，通风出口与空气系统的出风管相连通，每个吹扫入口朝向箱体内部，且每个吹扫入口与一个吹扫出口的位置相对。电堆中泄露的氢气会被吹扫进气管吹起并汇集在吹扫出气管处，并被吹扫出气管排出电堆外，这样氢气就不会在箱体中聚集，从而能够避免因氢气聚集而发生爆炸事故。

实施例三

本实施例提供了一种氢燃料发动机，该氢燃料发动机设置有上一实施例提供的电堆，该电堆设置有实施例一中所提供的氢气吹扫设备。

该氢气吹扫设备具体包括设置在电堆的箱体的一端的吹扫进气管，还包括设置在箱体的与设置有进气部件的一端的位置相对的另一端的吹扫出气管。吹扫进气管固定在箱体上，并设置有通风入口和多个吹扫出口，通风入口与电堆的空气系统的进风管相连通，每个吹扫出口朝向箱体内部；吹扫出气管固定在箱体上，并设置有通风出口和多个吹扫入口，通风出口与空气系统的出风管相连通，每个吹扫入口朝向箱体内部，且每个吹扫入口与一个吹扫出口的位置相对。电堆中泄露的氢气会被吹扫进气管吹起并汇集在吹扫出气管处，并被吹扫出气管排出电堆外，这样氢气就不会在箱体中聚集，从而能够避免因氢气聚集而发生爆炸事故。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (7)

1.一种氢气吹扫设备，应用于氢燃料发动机的电堆，其特征在于，所述氢气吹扫设备包括设置在所述电堆的箱体的一端的吹扫进气管，还包括设置在所述箱体的与设置有所述进气部件的一端的位置相对的另一端的吹扫出气管，其中：

所述吹扫进气管固定在所述箱体上，并设置有通风入口和多个吹扫出口，所述通风入口与所述电堆的空气系统的进风管相连通，且连通点位于所述空气系统的空压机之后，每个所述吹扫出口朝向所述箱体内部；

所述吹扫出气管固定在所述箱体上，并设置有通风出口和多个吹扫入口，所述通风出口与所述空气系统的出风管相连通，每个所述吹扫入口朝向所述箱体内部，且每个所述吹扫入口与一个所述吹扫出口的位置相对。

2.如权利要求1所述的氢气吹扫设备，其特征在于，每个所述吹扫出口上设置有风扇叶轮。

3.如权利要求1所述的氢气吹扫设备，其特征在于，所述吹扫出气管上设置有氢气浓度传感器，用于检测氢气浓度。

4.如权利要求3所述的氢气吹扫设备，其特征在于，所述氢气浓度传感器连接有报警器，其中：

所述报警器被配置为当所述氢气浓度超过预设浓度阈值时发出报警信息。

5.如权利要求1所述的氢气吹扫设备，其特征在于，所述吹扫进气管设置在靠近所述箱体底部的位置，所述吹扫出气管设置在靠近所述箱体的顶部的位置。

6.一种电堆，应用于氢燃料发动机，其特征在于，至少包括箱体和空气系统，其中：

所述箱体内设置有如权利要求1～5任一项所述的氢气吹扫设备。

7.一种氢燃料发动机，其特征在于，包括如权利要求6所述的电堆。

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