CN213242613U - 一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于质子交换膜燃料电池系统技术领域，具体为一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，包括有电堆、加湿器和旁通阀，所述电堆的一侧设有阴极出口和阴极入口，所述阴极出口和阴极入口处分别管道连接在加湿器上。本实用新型通过旁通阀、加湿器和阴极背压阀，当燃料电池处于水淹状态时，打开旁通阀，由于加湿器存在较大压降，所以大部分空气通过旁通阀进入电堆，而未加湿的空气进入电堆后对电堆进行干燥吹扫，吹扫完成后再关闭旁通阀，恢复加湿器作用，这种结构利用旁通加湿器方法向阴极通入干燥空气，以此来起到干燥吹扫的作用，同时，还能提高吹扫效率加快系统恢复到正常状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及质子交换膜燃料电池系统技术领域，具体为一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构。
背景技术
燃料电池系统是指以燃料电池为核心，和燃料供给与循环系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统、控制系统等组成的发电系统，在燃料电池系统运行过程中，水管理关系着系统的稳定性、运行寿命等，是评价燃料电池系统的关键参数之一。
在燃料电池系统的阴极环路中，常常添加加湿器来为阴极入口气体增湿，但这样会导致在电堆处于水淹状态时，加重燃料电池的水淹，并且需要长时间吹扫才能恢复到正常状态，所以如何进行干燥吹扫并且快速回复到正常状态是目前系统研究的一个方向，因此我们提出了一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构。
实用新型内容
(一)实用新型目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，具有干燥吹扫和吹扫效率高的特点。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，包括有电堆、加湿器和旁通阀，所述电堆的一侧设有阴极出口和阴极入口，所述阴极出口和阴极入口处分别管道连接在加湿器上，所述加湿器的另一侧管道连接有阴极背压阀和空压机，所述加湿器上管道旁通连接有位于加湿器与空压机和加湿器与阴极入口之间的旁通阀。
优选的，所述电堆为质子交换膜燃料电池电堆，且阴极出口和阴极入口分别为出、入点。
优选的，所述加湿器对应阴极入口气体增湿。
优选的，所述阴极背压阀为排气端，且空气流通为空压机、旁通阀、电堆、加湿器和阴极背压阀。
优选的，所述空压机上的进气端连接有空气净化器。
优选的，所述旁通阀与加湿器控制连接，且为旁通阀通加湿器和加湿器通旁通阀。
本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1.本实用新型通过旁通阀和加湿器，当燃料电池处于水淹状态时，打开旁通阀，由于加湿器存在较大压降，所以大部分空气通过旁通阀进入电堆，而未加湿的空气进入电堆后对电堆进行干燥吹扫，吹扫完成后再关闭旁通阀，恢复加湿器作用，这种结构利用旁通加湿器方法向阴极通入干燥空气，以此来起到干燥吹扫的作用，同时，还能提高吹扫效率加快系统恢复到正常状态。
2.本实用新型通过加湿器本身存在一定压降特性，在其管路上并联一路旁通，通过旁通加湿器方法向电堆通入干燥空气，此种结构及方法所用部件少成本低可以有效提高阴极干燥吹扫效率，保证电堆的正常运行。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
附图标记：
1、电堆；11、阴极出口；12、阴极入口；2、加湿器；3、阴极背压阀；4、空压机；5、旁通阀。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
如图1所示，本实用新型提出的一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，包括有电堆1、加湿器2和旁通阀5，电堆1的一侧设有阴极出口11和阴极入口12，阴极出口11和阴极入口12处分别管道连接在加湿器2上，加湿器2的另一侧管道连接有阴极背压阀3和空压机4，加湿器2上管道旁通连接有位于加湿器2与空压机4和加湿器2与阴极入口12之间的旁通阀5。
为了解决现有装置在干燥吹扫时会加重电堆1水淹的问题，我们通过旁通阀5和加湿器2，当燃料电池处于水淹状态时，打开旁通阀5，由于加湿器2存在较大压降，所以大部分空气通过旁通阀5进入电堆1，而未加湿的空气进入电堆1后对电堆1进行干燥吹扫，吹扫完成后再关闭旁通阀5，恢复加湿器2作用，这种结构利用旁通加湿器2方法向阴极通入干燥空气，以此来起到干燥吹扫的作用，同时，还能提高吹扫效率加快系统恢复到正常状态。
另一方面此种结构及方法所用部件少成本低可以有效提高阴极干燥吹扫效率，保证电堆1的正常运行。
进一步的，电堆1为质子交换膜燃料电池电堆，且阴极出口11和阴极入口12分别为出、入点，质子交换膜燃料电池是一种燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置，其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质，工作时相当于一直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。
需要说明的是，加湿器2对应阴极入口气体增湿，通过气体增湿的方式可以使电堆1的性能得到显著的增强，从而提高了装置的合理性和可行性。
进一步的，阴极背压阀3为排气端，且空气流通为空压机4、旁通阀5、电堆1、加湿器2和阴极背压阀3，当燃料电池处于水淹状态时，打开旁通阀5，由于加湿器2存在较大压降，所以大部分空气通过旁通阀5进入电堆1，而未加湿的空气进入电堆1后对电堆1进行干燥吹扫，吹扫完成后再关闭旁通阀5，恢复加湿器2作用，进而实现了防水淹的情况下提高工作效率。
具体的，空压机4上的进气端连接有空气净化器，空压机4主要为电堆1提供空气源及尾排稀释源，而空气净化器则保证空气的洁净程度，使电堆1稳定性高效的作业，从而提高了装置的合理性。
进一步的，旁通阀5与加湿器2控制连接，且为旁通阀5通加湿器2和加湿器2通旁通阀5，通过控制连接保证了旁通阀5作业时的关联性，关联的是加湿器2下半部的进气结构，通断设计保证了干燥吹扫的效果，从而提高了装置的可靠性。
本实用新型的工作原理及使用流程：首先将结构件设置图示连接，当燃料电池处于水淹状态时，打开旁通阀5，由于加湿器2存在较大压降，所以大部分空气通过旁通阀5进入电堆1，而未加湿的空气进入电堆1后对电堆1进行干燥吹扫，吹扫完成后再关闭旁通阀5，恢复加湿器2作用，这种结构利用旁通加湿器2方法向阴极通入干燥空气，以此来起到干燥吹扫的作用，同时还能提高吹扫效率加快系统恢复到正常状态，即可。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (6)
1.一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，包括有电堆(1)、加湿器(2)和旁通阀(5)，其特征在于，所述电堆(1)的一侧设有阴极出口(11)和阴极入口(12)，所述阴极出口(11)和阴极入口(12)处分别管道连接在加湿器(2)上，所述加湿器(2)的另一侧管道连接有阴极背压阀(3)和空压机(4)，所述加湿器(2)上管道旁通连接有位于加湿器(2)与空压机(4)和加湿器(2)与阴极入口(12)之间的旁通阀(5)。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，其特征在于，所述电堆(1)为质子交换膜燃料电池电堆，且阴极出口(11)和阴极入口(12)分别为出、入点。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，其特征在于，所述加湿器(2)对应阴极入口气体增湿。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，其特征在于，所述阴极背压阀(3)为排气端，且空气流通为空压机(4)、旁通阀(5)、电堆(1)、加湿器(2)和阴极背压阀(3)。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，其特征在于，所述空压机(4)上的进气端连接有空气净化器。
6.根据权利要求1所述的一种燃料电池叉车系统阴极干燥吹扫的结构，其特征在于，所述旁通阀(5)与加湿器(2)控制连接，且为旁通阀(5)通加湿器(2)和加湿器(2)通旁通阀(5)。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113903953A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种燃料电池系统的吹扫方法及燃料电池系统 |
| CN114497640A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-05-13 | 安徽明天氢能科技股份有限公司 | 一种燃料电池系统箱体除湿结构 |
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