CN210744072U - 一种氢燃料电池供氧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氢燃料电池供氧系统，包括燃料电池、增湿系统、节气门和空气压缩系统，所述增湿系统和所述燃料电池相连，所述空气压缩系统和所述增湿系统相连，所述节气门一端与所述燃料电池相连，所述节气门另一端与所述增湿系统相连，所述燃料电池设有阴极，所述阳极与所述节气门相连，所述增湿系统一端与所述节气门相连，所述增湿系统的另一端与所述阴极相连。本实用新型属于燃料电池供氧技术领域，具体是一种通过将外来空气进行增压升温随后降温得到无菌的纯质空气，并通过对纯质空气进行增湿使纯质空气在燃料电池使用中达到标准，且将燃料电池阴极发生电化学反应后生成的水汽再利用，实现废物利用的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池供氧技术领域，具体是指一种氢燃料电池供氧系统。
背景技术
目前，氢氧燃料电池发电系统可以把氢能直接转化成电能，燃料电池由阳极和阴极组成，阳极中注入氢气，阴极中的氧气来源于空气，燃料电池在电化学反应产生电的过程中，O2的供应是通过空气输送系统供应，该空气输送系统包括空气泵，外界空气在空气泵的压缩和驱动作用下，从燃料电池之空气进口进入，在燃料电池内，空气中的氧气与氢气发生电化学反应产生电能，并生成水汽，然后，剩余的空气及水汽再从燃料电池之空气出口排出，然而现有技术中，燃料电池生产的水汽往往直接进行排放造成了大量的浪费，同时由于空气压力过低使燃料电池容易发生故障。
实用新型内容
为了解决上述现有难题，本实用新型提供了一种通过将外来空气进行增压升温随后降温得到无菌的纯质空气，并通过对纯质空气进行增湿使纯质空气在燃料电池使用中达到标准，且将燃料电池阴极发生电化学反应后生成的水汽再利用，实现废物利用的目的。
本实用新型采取的技术方案如下：一种氢燃料电池供氧系统，包括燃料电池、增湿系统、节气门和空气压缩系统，所述增湿系统和所述燃料电池相连，所述空气压缩系统和所述增湿系统相连，所述增湿系统设于燃料电池和所述空气压缩系统之间，所述节气门一端与所述燃料电池相连，所述节气门另一端与所述增湿系统相连，所述节气门设于燃料电池和所述增湿系统之间，所述燃料电池设有阴极，所述阴极与所述节气门相连，所述增湿系统一端与所述节气门相连，所述增湿系统的另一端与所述阴极相连，所述空气压缩系统将外来空气压缩成无菌的纯质空气，所述增湿系统对无菌纯质空气进行增湿，所述燃料电池将氢气与无菌空气混合发生电化学反应并产生废气，所述阴极产生水汽，所述节气门控制进入阴极的氧气量。
进一步地，所述空气压缩系统包括中冷器、空压机、空气流量计和空气过滤器，所述中冷器与所述增湿系统相连，所述空压机与所述中冷器相连，所述空气流量计与所述空压机相连，所述空气过滤器与所述空气流量计相连，所述空气过滤器对外来空气进行过滤，所述空气流量计对过滤并后的空气进行流量控制，所述空压机对过滤空气进行增压升温，所述中冷器对升温空气进行降温。
进一步地，所述中冷器设于增湿系统和空压机之间，所述空压机设于空气流量计和中冷器之间，所述空气流量计设于空气过滤器和所述空压机之间。
进一步地，所述增湿系统包括进气管路、超声波发生器、去离子水、混合泵、出气管路和湿度检测器，所述进气管路与所述中冷器相连，所述混合泵与所述进气管路相连，所述出气管路与所述混合泵相连，所述湿度检测器与所述出气管路相连，所述超声波发生器一端与所述进气管路相连，所述超声波发生器的另一端与所述湿度检测器相连，所述湿度检测器与所述节气门相连，所述湿度检测器设于出气管路和所述节气门之间，所述去离子水与所述超声波发生器相连，所述阴极与所述去离子水相连，所述混合泵将水汽和纯质控制混合，所述湿度检测器检测混合后的空气湿度，所述超声波发生器将水变成水汽，所述去离子水去除阴极产生水汽中多于的氮气。
进一步地，所述进气管路设于中冷器和混合泵之间，所述超声波发生器设于去去离子水和进气管路之间，所述混合泵设于出气管路和进气管路之间，所述出气管路设于混合泵和湿度检测器之间，所述湿度检测器设于节气门和出气管路之间。
进一步地，所述节气门设于湿度检测器和所述燃料电池之间。
进一步地，所述进气管路和所述出气管路为防腐管道。
采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本实用新型提供了一种通过将外来空气进行增压升温随后降温得到无菌的纯质空气，并通过对纯质空气进行增湿使纯质空气在燃料电池使用中达到标准，且将燃料电池阴极发生电化学反应后生成的水汽再利用，实现废物利用的目的。
附图说明
图1为本实用新型一种氢燃料电池供氧系统的整体结构示意图；
图2为本实用新型一种氢燃料电池供氧系统增湿系统的结构示意图。
其中，1、燃料电池，2、增湿系统，3、节气门，4、空气压缩系统，5、阴极，6、中冷器，7、空压机，8、空气流量计，9、空气过滤器，10、进气管路，11、超声波发生器，12、去离子水，13、混合泵， 14、出气管路，15、湿度检测器。
具体实施方式
下面结合具体实施对本实用新型的技术方案进行进一步详细地说明，本实用新型所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。
结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。
如图1-2所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种氢燃料电池供氧系统，包括燃料电池1、增湿系统2、节气门3和空气压缩系统4，所述增湿系统2和所述燃料电池1相连，所述空气压缩系统4和所述增湿系统2相连，所述增湿系统2设于燃料电池1和所述空气压缩系统4之间，所述节气门3一端与所述燃料电池1相连，所述节气门3另一端与所述增湿系统2相连，所述节气门3设于燃料电池1和所述增湿系统2之间，所述燃料电池1设有阴极5，所述阴极5与所述节气门3相连，所述增湿系统2一端与所述节气门3相连，所述增湿系统2的另一端与所述阴极5相连。
所述空气压缩系统4包括中冷器6、空压机7、空气流量计8和空气过滤器9，所述中冷器6与所述增湿系统2相连，所述空压机7与所述中冷器6相连，所述空气流量计8与所述空压机7相连，所述空气过滤器9与所述空气流量计8相连。
所述中冷器6设于增湿系统2和空压机之间，所述空压机7设于空气流量计8和中冷器6之间，所述空气流量计8设于空气过滤器9和所述空压机7之间。
所述增湿系统2包括进气管路10、超声波发生器11、去离子水12、混合泵13、出气管路14和湿度检测器15，所述进气管路10与所述中冷器6相连，所述混合泵13与所述进气管路10相连，所述出气管路14与所述混合泵13相连，所述湿度检测器15与所述出气管路14相连，所述超声波发生器11一端与所述进气管路10相连，所述超声波发生器11的另一端与所述湿度检测器15相连，所述湿度检测器15与所述节气门3相连，所述湿度检测器15设于出气管路14和所述节气门3之间，所述去离子水12与所述超声波发生器11相连，所述阴极5与所述去离子水12相连。
所述进气管路10设于中冷器6和混合泵13之间，所述超声波发生器11设于去去离子水12和进气管路10之间，所述混合泵13设于出气管路14和进气管路10之间，所述出气管路14设于混合泵13和湿度检测器15之间，所述湿度检测器15设于节气门3和出气管路14之间。
所述节气门3设于湿度检测器15和所述燃料电池1之间。
所述进气管路10和所述出气管路14为防腐管道。
具体使用时，外来空气进入到空气过滤器9中，经过空气过滤器9后的外来空气被过滤，随后空气流量计8控制过滤后空气的流量大小，随后被控制流量的过滤空气进入到空压机7中进行增压升温，并将升温后的过滤空气传送到中冷器6中，经过中冷器6的过滤空气被降温，随后这些无菌空气传送到进气管路 10中，并进入到混合泵13中，混合泵13将纯质控制进行混合并传输到出气管路14上被传送到湿度检测器15中，此时湿度检测器15开始检测混合空气的湿度，当湿度不合格时反馈到超声波发生器11中，超声波发生器11将去氮后的去离子水12转换为水汽并传输到进气管路10中，随后水汽与空气一起被输送到混合泵13中，经由出气管路14到达湿度检测器15中，当湿度检测器15检测到湿度合格后将混合空气输送到节气门3中，节气门3控制混合空气的流量并输送到燃料电池1的阴极5中，与氢气发生电化学反应并产生阴极水汽和废气，废气排出燃料电池1外，随后产生的阴极水汽进行二次利用，此时阴极水汽被传送达去离子水12中进行去氮并再次输送到超声波发生器11中进行空气水汽的混合，以上便是整个供氧系统的工作流程。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种氢燃料电池供氧系统，其特征在于：包括燃料电池、增湿系统、节气门和空气压缩系统，所述增湿系统和所述燃料电池相连，所述空气压缩系统和所述增湿系统相连，所述增湿系统设于燃料电池和所述空气压缩系统之间，所述节气门一端与所述燃料电池相连，所述节气门另一端与所述增湿系统相连，所述节气门设于燃料电池和所述增湿系统之间，所述燃料电池设有阴极，所述阴极与所述节气门相连，所述增湿系统一端与所述节气门相连，所述增湿系统的另一端与所述阴极相连。
2.据权利要求1所述的一种氢燃料电池供氧系统，其特征在于：所述空气压缩系统包括中冷器、空压机、空气流量计和空气过滤器，所述中冷器与所述增湿系统相连，所述空压机与所述中冷器相连，所述空气流量计与所述空压机相连，所述空气过滤器与所述空气流量计相连。
3.据权利要求2所述的一种氢燃料电池供氧系统，其特征在于：所述中冷器设于增湿系统和空气机之间，所述空压机设于空气流量计和中冷器之间，所述空气流量计设于空气过滤器和所述空压机之间。
4.据权利要求3所述的一种氢燃料电池供氧系统，其特征在于：所述增湿系统包括进气管路、超声波发生器、去离子水、混合泵、出气管路和湿度检测器，所述进气管路与所述中冷器相连，所述混合泵与所述进气管路相连，所述出气管路与所述混合泵相连，所述湿度检测器与所述出气管路相连，所述超声波发生器一端与所述进气管路相连，所述超声波发生器的另一端与所述湿度检测器相连，所述湿度检测器与所述节气门相连，所述湿度检测器设于出气管路和所述节气门之间，所述去离子水与所述超声波发生器相连，所述阴极与所述去离子水相连。
5.据权利要求4所述的一种氢燃料电池供氧系统，其特征在于：所述进气管路设于中冷器和混合泵之间，所述超声波发生器设于去去离子水和进气管路之间，所述混合泵设于出气管路和进气管路之间，所述出气管路设于混合泵和湿度检测器之间，所述湿度检测器设于节气门和出气管路之间。
6.据权利要求5所述的一种氢燃料电池供氧系统，其特征在于：所述节气门设于湿度检测器和所述燃料电池之间。
7.据权利要求6所述的一种氢燃料电池供氧系统，其特征在于：所述进气管路和所述出气管路为防腐管道。
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