CN212033157U - 一种用于氢燃料电池堆测试平台的增湿调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于氢燃料电池堆测试平台的增湿调节系统，包括空气过滤器、空压机、中冷器和增湿调节装置；增湿调节装置包括增湿装置、开关阀、水泵、加热水箱和气水分离装置，增湿装置包括雾化器喷嘴和圆筒；空气过滤器与空压机连接，空压机与中冷器连接，中冷器与增湿调节装置连接，增湿调节装置与电堆连接等；本实用新型具有结构简单操作方便，能有效对空气可控增湿等显著的特点。

Description

一种用于氢燃料电池堆测试平台的增湿调节系统

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池技术领域，更为具体地，涉一种用于氢燃料电池堆测试平台的增湿调节系统。

背景技术

燃料电池是一种将燃料中的化学能直接转化为直流电的电化学能量转换器。原则上，空气和氢气流都必须在燃料电池堆入口处增湿。氢气必须增湿是为确保电渗迁移不会使膜的阳极侧干燥。尽管阴极侧会产生水，但空气还是必须增湿，以确保过量的干燥气体，尤其是在入口区域处，不会以高于电化学反应生成水的速度来去除水。在燃料电池运行过程中质子交换膜需要结合水才能保持质子的传导性，水含量太少，会导致燃料电池内阻增大。

燃料电池堆在运行时，对增湿要求比较高，在运行过程中一旦进入电堆的增湿效果过大或过小，将导致电堆性能的衰减，对电堆本身造成极大的影响，不能很好反应出电堆的性能及湿度需求。现有的燃料电池增湿方法包括通过水让气体冒泡、通过透水性介质进行水交换、在吸附剂表面(焓轮)进行水交换等，这些增湿方案虽然对燃料电池测试平台增湿性能有所提升，但存在不可控增湿度的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于氢燃料电池堆测试平台的增湿调节系统，具有结构简单操作方便，能快速对空气增湿且增湿效果显著的特点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于氢燃料电池堆测试平台的增湿调节系统，包括空气过滤器、空压机、中冷器和增湿调节装置；所述增湿调节装置包括增湿装置、开关阀、水泵、加热水箱和气水分离装置，所述增湿装置包括雾化器喷嘴和圆筒，增湿圆筒与雾化器喷嘴连接；空气过滤器与空压机连接，空压机与中冷器连接，中冷器与增湿调节装置连接，增湿调节装置与电堆连接；且所述增湿装置与开关阀连接，开关阀与水泵连接，水泵与加热水箱连接，加热水箱与所述气水分离装置连接，所述气水分离装置与背压阀连接，背压阀与电推连接。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型用于燃料电池测试平台增湿调节装置，相对于现有技术具有结构简单操作方便，能快速对空气增湿且增湿效果显著的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的增湿装置的结构示意图。

1-空气过滤器；2-空压机；3-中冷器；4-增湿调节装置；5-雾化器喷嘴；6-增湿装置； 7-开关阀；8-电推；9-背压阀；10-气水分离装置；11-加热水箱；12-水泵；13-圆筒。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在对实施例进行描述之前，需要对一些必要的术语进行解释。例如：

若本申请中出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，下文所讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本实用新型的教导。应当理解的是，若提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。

在本申请中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本实用新型的限定，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式意图也包括复数形式。

当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。

如图1，2所示，一种用于氢燃料电池堆测试平台的增湿调节系统，包括空气过滤器1、空压机2、中冷器3和增湿调节装置4；所述增湿调节装置4包括增湿装置6、开关阀7、水泵12、加热水箱11和气水分离装置10，所述增湿装置6包括雾化器喷嘴5和圆筒13，增湿圆筒与雾化器喷嘴5连接；空气过滤器1与空压机2连接，空压机2与中冷器3连接，中冷器3与增湿调节装置4连接，增湿调节装置4与电堆连接；且所述增湿装置6与开关阀7连接，开关阀7与水泵12 连接，水泵12与加热水箱11连接，加热水箱11与所述气水分离装置10连接，所述气水分离装置10与背压阀9连接，背压阀9与电推8连接。

实施例1

如图1，2所示，本领域技术人员可将本实用新型作为一种用于氢燃料电池堆测试平台的增湿调节系统，在本实施例中设有空气过滤器1、空压机2、中冷器3和增湿调节装置4；所述增湿调节装置4包括增湿装置6、开关阀7、水泵12、加热水箱11和气水分离装置10，所述增湿装置6包括雾化器喷嘴5和圆筒13，增湿圆筒与雾化器喷嘴5连接；空气过滤器1与空压机2连接，空压机2与中冷器3连接，中冷器3与增湿调节装置4连接，增湿调节装置4与电堆连接；且所述增湿装置6与开关阀7连接，开关阀7与水泵12连接，水泵12与加热水箱11连接，加热水箱11 与所述气水分离装置10连接，所述气水分离装置10与背压阀9连接，背压阀9与电推8连接。本实施例的工作过程：

如图2所示，增湿调节装置4是一个大器件，连接中冷器3和电堆，增湿调节装置4包含增湿装置6、开关阀7、水泵12、加热器和气水分离器，增湿装置6包含雾化器喷嘴5和圆筒13等。在开启水泵12后，由于水泵12工作，管道内有水压存在，水经过水泵12增加后通过开关阀7 到达增湿圆管内的雾化器喷头形成水雾，进而对空气管道内的空气进行加湿。

当电堆对空气湿度要求越来越高时，相应开启多个开关阀7启动雾化器碰嘴工作。当电堆对空气湿度越来越低时，相应关闭多个开关阀7关闭雾化器碰嘴工作。

增湿装置6在工作过程中不断的消耗水，需要源源不断地补充水。本装置在空气尾排口增加了气水分离器，电堆在工作过程中源源不断生成水，通过气水分离装置10回收空气尾排水储存到水箱中，从而解决了补水的困难。在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的组成，结构或部件，均在本实用新型的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”均是广义含义，本领域技术人员应作广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是活动连接，或整体地连接，或局部地连接，可以是机械连接，也可以是电性连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通等，对于本领域的技术人员来说，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义，即，文字语言的表达与实际技术的实施可以灵活对应，本实用新型的说明书的文字语言(包括附图)的表达不构成对权利要求的任何单一的限制性解释。

本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。在以上描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的技术，例如具体的施工细节，作业条件和其他的技术条件等。

Claims (1)

1.一种用于氢燃料电池堆测试平台的增湿调节系统，其特征在于，包括空气过滤器、空压机、中冷器和增湿调节装置；所述增湿调节装置包括增湿装置、开关阀、水泵、加热水箱和气水分离装置，所述增湿装置包括雾化器喷嘴和圆筒，增湿圆筒与雾化器喷嘴连接；空气过滤器与空压机连接，空压机与中冷器连接，中冷器与增湿调节装置连接，增湿调节装置与电堆连接；且所述增湿装置与开关阀连接，开关阀与水泵连接，水泵与加热水箱连接，加热水箱与所述气水分离装置连接，所述气水分离装置与背压阀连接，背压阀与电推连接。

Images