CN211150687U - 一种氢燃料电池的水管理装置 - Google Patents
一种氢燃料电池的水管理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211150687U CN211150687U CN201922457502.8U CN201922457502U CN211150687U CN 211150687 U CN211150687 U CN 211150687U CN 201922457502 U CN201922457502 U CN 201922457502U CN 211150687 U CN211150687 U CN 211150687U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel cell
- water
- casing
- management device
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种氢燃料电池的水管理装置，包括燃料电池堆、空气过滤装置、空气压缩机和增湿器，所述空气过滤装置的输出端与空气压缩机的输入端连接，所述空气压缩机的输出端与增湿器的上端连接，所述增湿器包括上壳体、下壳体和竖直的中间体，所述上壳体、中间体和下壳体之间均固定连通，且中间体内固定连接有与上壳体和下壳体连通的内筒体，所述内筒体内设置有用于消除水团的阻隔机构，所述上壳体的上端开设有与空气压缩机输出端连接的干燥气体进口。本实用新型能够避免在増湿的过程中氢气流中形成水团并对电极造成损坏，以确保质子交换膜处于合适的水饱和状态，保持较高的电导，燃料电池得以高效工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池的水管理装置。
背景技术
燃料电池工作需要对空气侧和氢气侧进行增湿，以保证燃料电池能正常工作。
由于在燃料电池空侧或氢侧增湿器到燃料电池空侧或氢侧进口有一段距离，因此往往会有水滴从气流中析出，然而小水滴之间的碰撞会生成较大的水滴，甚至成为一个水团悬在气流中，这种大水滴或悬在气流中的水团一旦进入电堆就会对电堆中的导流极板上的导流槽造成堵塞，对电极造成燃料或氧化剂的饥饿状态，从而对电极的性能造成极大的影响，降低电极的使用寿命，严重时会使电极报废，为此，我们提出一种氢燃料电池的水管理装置来解决上述提出的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种氢燃料电池的水管理装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种氢燃料电池的水管理装置，包括燃料电池堆、空气过滤装置、空气压缩机和增湿器，所述空气过滤装置的输出端与空气压缩机的输入端连接，所述空气压缩机的输出端与增湿器的上端连接，所述增湿器包括上壳体、下壳体和竖直的中间体，所述上壳体、中间体和下壳体之间均固定连通，且中间体内固定连接有与上壳体和下壳体连通的内筒体，所述内筒体内设置有用于消除水团的阻隔机构，所述上壳体的上端开设有与空气压缩机输出端连接的干燥气体进口，且干燥气体进口的下端与内筒体连通设置，所述下壳体的侧壁上固定连接有与其连通的进水管，所述上壳体的侧壁上固定连接有与其连通的出水管，所述下壳体的下端外侧壁上固定连接有控制阀，所述下壳体的输出端与燃料电池堆的输入端连接。
优选地，所述进水管内还可通入增湿空气，所述出水管内可用于排出增湿空气。
优选地，所述中间体与内筒体之间形成真空层，且真空层用于保持内筒体中的温度。
优选地，所述阻隔机构包括固定连接在内筒体内壁上的第一阻隔网和第二阻隔网，所述第一阻隔网的网孔直径小于第二阻隔网的网孔直径。
优选地，所述第一阻隔网和第二阻隔网均呈圆形状，且第一阻隔网和第二阻隔网的外侧均固定套接有环形块，所述环形块与内筒体的内壁之间固定连接。
优选地，所述燃料电池堆的输出端连接有水气分离器，所述水气分离器的输出端连接有水箱，所述水箱的输出端连接有流体循环泵，所述流体循环泵的输出端与燃料电池堆连接，且流体循环泵与燃料电池堆之间的路径上连接有散热器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：当膜中水分子过少时，膜不能传导质子，燃料电池效率下降，甚至无法正常工作，而如果膜中水分子过甚时，会引起整个燃料电池系统堵水，燃料电池也无法正常工作。必须对进入电池组的反应气体进行加湿处理，以确保质子交换膜处于合适的水饱和状态，保持较高的电导，燃料电池得以高效工作。
另外，本实用中在第一阻隔网和第二阻隔网的使用下，能够避免在増湿的过程中氢气流中形成水团并对电极造成损坏，有助于燃料电池堆的正常使用，起到辅助的效果。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种氢燃料电池的水管理装置的增湿器结构示意图；
图2为本实用新型提出的一种氢燃料电池的水管理装置的工艺流程图；
图3为本实用新型提出的一种氢燃料电池的水管理装置的增湿器内部结构图。
图中：1燃料电池堆、2空气过滤装置、3空气压缩机、4增湿器、5上壳体、6下壳体、7中间体、8内筒体、9干燥气体进口、10进水管、11出水管、12第一阻隔网、13第二阻隔网、14环形块、15水气分离器、16水箱、17流体循环泵、18散热器。
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。
参照图1-3，一种氢燃料电池的水管理装置，包括燃料电池堆1、空气过滤装置2、空气压缩机3和增湿器4，空气过滤装置2的输出端与空气压缩机3的输入端连接，空气压缩机3的输出端与增湿器4的上端连接，增湿器4包括上壳体5、下壳体6和竖直的中间体7，上壳体5、中间体7和下壳体6之间均固定连通，且中间体7内固定连接有与上壳体5和下壳体6连通的内筒体8，中间体7与内筒体8之间形成真空层，且真空层用于保持内筒体8中的温度，内筒体8内设置有用于消除水团的阻隔机构，阻隔机构包括固定连接在内筒体8内壁上的第一阻隔网12和第二阻隔网13，第一阻隔网12的网孔直径小于第二阻隔网13的网孔直径，第一阻隔网12和第二阻隔网13均呈圆形状，且第一阻隔网12和第二阻隔网13的外侧均固定套接有环形块14，环形块14与内筒体8的内壁之间固定连接，在第一阻隔网12和第二阻隔网13的使用下，能够避免在増湿的过程中氢气流中形成水团并对电极造成损坏，有助于燃料电池堆的正常使用，起到辅助的效果。
其中，上壳体5的上端开设有与空气压缩机3输出端连接的干燥气体进口9，且干燥气体进口9的下端与内筒体8连通设置，下壳体6的侧壁上固定连接有与其连通的进水管10，上壳体5的侧壁上固定连接有与其连通的出水管11，进水管10内还可通入增湿空气，出水管11内可用于排出增湿空气，在增湿器4的使用下，对进入电池组的反应气体进行加湿处理，以确保质子交换膜处于合适的水饱和状态，保持较高的电导，燃料电池得以高效工作。
其中，下壳体6的下端外侧壁上固定连接有控制阀，下壳体6的输出端与燃料电池堆1的输入端连接，调节控制阀，能够将增湿器4内的气体通入至燃料电池堆1内，燃料电池堆1的输出端连接有水气分离器15，水气分离器15的输出端连接有水箱16，水箱16的输出端连接有流体循环泵17，流体循环泵17的输出端与燃料电池堆1连接，且流体循环泵17与燃料电池堆1之间的路径上连接有散热器18。
本实用新型中，当膜中水分子过少时，膜不能传导质子，燃料电池效率下降，甚至无法正常工作，而如果膜中水分子过甚时，会引起整个燃料电池系统堵水，燃料电池也无法正常工作，因此必须对进入电池组的反应气体进行加湿处理，以确保质子交换膜处于合适的水饱和状态，保持较高的电导，燃料电池得以高效工作，并且在増湿的过程中，通过第一阻隔网12和第二阻隔网13的使用下，能够避免在増湿的过程中氢气流中形成水团并对电极造成损坏，有助于燃料电池堆的正常使用，起到辅助的效果。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种氢燃料电池的水管理装置，包括燃料电池堆(1)、空气过滤装置(2)、空气压缩机(3)和增湿器(4)，其特征在于，所述空气过滤装置(2)的输出端与空气压缩机(3)的输入端连接，所述空气压缩机(3)的输出端与增湿器(4)的上端连接，所述增湿器(4)包括上壳体(5)、下壳体(6)和竖直的中间体(7)，所述上壳体(5)、中间体(7)和下壳体(6)之间均固定连通，且中间体(7)内固定连接有与上壳体(5)和下壳体(6)连通的内筒体(8)，所述内筒体(8)内设置有用于消除水团的阻隔机构，所述上壳体(5)的上端开设有与空气压缩机(3)输出端连接的干燥气体进口(9)，且干燥气体进口(9)的下端与内筒体(8)连通设置，所述下壳体(6)的侧壁上固定连接有与其连通的进水管(10)，所述上壳体(5)的侧壁上固定连接有与其连通的出水管(11)，所述下壳体(6)的下端外侧壁上固定连接有控制阀，所述下壳体(6)的输出端与燃料电池堆(1)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的水管理装置，其特征在于，所述进水管(10)内还可通入增湿空气，所述出水管(11)内可用于排出增湿空气。
3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的水管理装置，其特征在于，所述中间体(7)与内筒体(8)之间形成真空层，且真空层用于保持内筒体(8)中的温度。
4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的水管理装置，其特征在于，所述阻隔机构包括固定连接在内筒体(8)内壁上的第一阻隔网(12)和第二阻隔网(13)，所述第一阻隔网(12)的网孔直径小于第二阻隔网(13)的网孔直径。
5.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池的水管理装置，其特征在于，所述第一阻隔网(12)和第二阻隔网(13)均呈圆形状，且第一阻隔网(12)和第二阻隔网(13)的外侧均固定套接有环形块(14)，所述环形块(14)与内筒体(8)的内壁之间固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池的水管理装置，其特征在于，所述燃料电池堆(1)的输出端连接有水气分离器(15)，所述水气分离器(15)的输出端连接有水箱(16)，所述水箱(16)的输出端连接有流体循环泵(17)，所述流体循环泵(17)的输出端与燃料电池堆(1)连接，且流体循环泵(17)与燃料电池堆(1)之间的路径上连接有散热器(18)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922457502.8U CN211150687U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种氢燃料电池的水管理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922457502.8U CN211150687U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种氢燃料电池的水管理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211150687U true CN211150687U (zh) | 2020-07-31 |
Family
ID=71752647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922457502.8U Active CN211150687U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种氢燃料电池的水管理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211150687U (zh) |
-
2019
- 2019-12-30 CN CN201922457502.8U patent/CN211150687U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103069222B (zh) | 燃料电池加湿器 | |
| CN103579651B (zh) | 便携式质子交换膜燃料电池电源系统 | |
| CN106025447B (zh) | 金属空气电池系统 | |
| WO2012142881A1 (zh) | 氢燃料电池及其系统及动态变湿度控制方法 | |
| CN101425596A (zh) | 一种燃料电池电堆的通风封装方法 | |
| CN101546837A (zh) | 燃料电池系统 | |
| WO2015147511A1 (ko) | 중공사막 모듈 | |
| CN103915638A (zh) | 一种燃料电池用加湿器及带有该加湿器的燃料电池堆 | |
| CN106898801A (zh) | 一种用于直接液体进料燃料电池系统的气液分离器 | |
| CN103066307A (zh) | 一种自呼吸直接甲醇燃料电池 | |
| CN106129436A (zh) | 一种紧凑型智能燃料电池加湿系统及其加湿方法 | |
| CN111527634B (zh) | 能够控制流体流动方向的燃料电池膜加湿器 | |
| KR101724454B1 (ko) | 연료 전지 시스템 및 그의 가습장치 | |
| KR101403173B1 (ko) | 연료전지 공용분배기 | |
| CN213520056U (zh) | 一种燃料电池加湿系统 | |
| CN213071190U (zh) | 一种燃料电池系统的阴极回路 | |
| CN211150687U (zh) | 一种氢燃料电池的水管理装置 | |
| CN205944351U (zh) | 金属空气电池系统 | |
| CN104716356A (zh) | 具有喷射器的燃料电池系统 | |
| CN100454633C (zh) | 一种运行稳定性较高的燃料电池 | |
| JP2011171260A (ja) | 空気二次電池システム | |
| CN114094136B (zh) | 缓冲扩散汽水分离器、试验室及燃料电池尾气排放装置 | |
| KR102328442B1 (ko) | 연료전지용 멤브레인형 습도 조절 장치 | |
| CN110943242B (zh) | 一种用于燃料电池的多孔介质分水器 | |
| KR20120074507A (ko) | 연료전지용 가습기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |