CN215834558U - 一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，包括固体氢气发生外壳和安装在固体氢气发生外壳一侧的燃料电池加湿器，燃料电池加湿器的内侧安装有氢气管路，固体氢气发生外壳内产生氢气，同时空压机压缩空气提高进入氢燃料电池空气侧压力，然后高湿空气通过中通纤维管加湿另外一侧的干燥空气，当氢气通过燃料电池加湿器内的氢气管路时，氢气管路通过热交换的方式使通过燃料电池加湿器中的氢气温度升高，同时降低附近的温度，提高燃料电池加湿器的湿度，起到快速增加燃料电池内部温度和湿度的作用，有效缩短氢燃料电池低温冷启动时间，达到了不依靠额外功耗提高燃料电池内部温度，缩短氢燃料电池低温冷启动时间的效果。

Description

一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体为一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构。

背景技术

氢被认为是公认的理想能源，其三倍于汽油的能量密度和唯一排放物为水的特点，让各个领域对其趋之若鹜。所谓氢燃料电池技术，是指将燃料之中蕴含的化学能由电化学变成电能的一种发电设备。单体电池结构由燃料、氧化剂两种正负电极、电解质构成，其中电解质两侧具有两个隔膜，可以分别起到氢氧化、氢还原两种反应，再由电子经过外负载时形成电力能源。如果仅将氢气作为燃料，通过化学反应得到水，可实现零排放。

燃料电池电堆在反应过程中，质子交换膜需维持一定的湿度以保证较高的反应效率，因此要求反应介质需携带一定量的水蒸气进入电堆，这一步通常需通过加湿器来实现。

然而燃料电池在零下环境时，其反应生成物——水会因低温而冻结，造成燃料电池性能无法正常输出，导致燃料电池整车无法启动。靠动力电池放电加热、室内电源保温等都只是“权宜之计”，依靠外部辅助不仅增加系统成本，而且大大降低了使用的便利性；因此不依靠额外功耗使燃料电池快速低温冷启动迫在眉睫。

针对上述问题，本实用新型提出了一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，具备可以不依靠额外功耗缩短氢燃料电池低温冷启动的优点，从而解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，包括固体氢气发生外壳和安装在固体氢气发生外壳一侧的燃料电池加湿器，燃料电池加湿器的上端安装有空压机，空压机的下端安装有支腿，燃料电池加湿器的一侧安装有中冷器，中冷器的一侧连接有氢燃料电池组件，所述固体氢气发生外壳的上表面安装有旋转轮盘和内嵌在旋转轮盘上表面的进水口，固体氢气发生外壳的一端安装有氢气管道。

优选的，所述固体氢气发生外壳还设置有反应筒，旋转轮盘的上端安装有把手，旋转轮盘的一侧活动安装有限位组件。

优选的，所述限位组件包括安装块和固定连接在安装块一端的弹簧，弹簧的一端安装有限位块。

优选的，所述限位块由三角形结构所构成。

优选的，所述旋转轮盘与固体氢气发生外壳螺纹连接，且旋转轮盘上的进水口的正下方安装有反应筒。

优选的，所述燃料电池加湿器包括安装在燃料电池加湿器一端的干空气进口和安装在燃料电池加湿器另一侧的干空气出口，干空气进口的下端安装有与燃料电池加湿器内壁贯穿连接的氢气管路，氢气管路的下端安装有湿空气出口，燃料电池加湿器的一侧安装有湿空气进口，氢气管路的上下两端均安装有中通纤维管，氢气管路的一端安装有密封套管。

优选的，所述密封套管与氢气管路螺纹连接。

优选的，所述反应筒设置有两组，且两组的反应筒均关于固体氢气发生外壳的中心线对称安装。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型提出的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，固体氢气发生外壳的上表面安装有旋转轮盘和内嵌在旋转轮盘上表面的进水口，固体氢气发生外壳的一端安装有氢气管道，固体氢气发生外壳还设置有反应筒，旋转轮盘的上端安装有把手，旋转轮盘的一侧活动安装有限位组件，操作者通过旋转把手转动，把手带动旋转轮盘转动，旋转轮盘带动反应筒旋转，这样就可以将反应筒和旋转轮盘整体拿出来，简单便捷。

2、本实用新型提出的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，弹簧固定连接在安装块的一端，弹簧的一端安装有限位块，限位块由三角形结构所构成，操作者通过两端同时向内按压安装块，然后向下拽去反应筒，这样就可以轻松的将反应筒单独取出清洗，操作简单，便捷。

3、本实用新型提出的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，干空气进口安装在燃料电池加湿器的一端，干空气出口安装在燃料电池加湿器的另一侧，干空气进口的下端安装有氢气进口，氢气进口的下端安装有湿空气出口，燃料电池加湿器的一侧安装有湿空气进口，燃料电池加湿器的内侧安装有氢气管路，氢气管路的一端安装有密封套管，固体氢气发生外壳内产生氢气，同时空压机压缩空气提高进入氢燃料电池空气侧压力，然后高湿空气通过中通纤维管加湿另外一侧的干燥空气，当氢气通过燃料电池加湿器内的氢气管路时，氢气管路通过热交换的方式使通过燃料电池加湿器中的氢气温度升高，同时降低附近的温度，提高燃料电池加湿器的湿度，起到快速增加燃料电池内部温度和湿度的作用，有效缩短氢燃料电池低温冷启动时间，达到了不依靠额外功耗提高燃料电池内部温度，缩短氢燃料电池低温冷启动时间的效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的固体氢气发生外壳内部剖视图；

图3为本实用新型的图2中的A处放大图；

图4为本实用新型的图2中的B处放大图；

图5为本实用新型的燃料电池加湿器平面剖视图。

图中：1、固体氢气发生外壳；11、旋转轮盘；12、进水口；13、支腿；14、氢气管道；15、反应筒；16、把手；17、限位组件；171、安装块；172、弹簧；173、限位块；2、空压机；3、燃料电池加湿器；31、干空气进口；32、干空气出口；33、氢气管路；34、湿空气出口；35、湿空气进口；36、中通纤维管；37、密封套管；4、中冷器；5、氢燃料电池组件。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-2，一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，包括固体氢气发生外壳1和安装在固体氢气发生外壳1一侧的燃料电池加湿器3，燃料电池加湿器3的上端安装有空压机2，空压机2的下端安装有支腿13，燃料电池加湿器3的一侧安装有中冷器4，中冷器4的一侧连接有氢燃料电池组件5，固体氢气发生外壳1的上表面安装有旋转轮盘11和内嵌在旋转轮盘11上表面的进水口12，旋转轮盘11与固体氢气发生外壳1螺纹连接，且旋转轮盘11上的进水口12的正下方安装有反应筒15，反应筒15设置有两组，且两组的反应筒15均关于固体氢气发生外壳1的中心线对称安装，固体氢气发生外壳1的一端安装有氢气管道14，操作者通过旋转把手16转动，把手16带动旋转轮盘11转动，旋转轮盘11带动反应筒15旋转，这样就可以将反应筒15和旋转轮盘11整体拿出来，简单便捷。

工作原理：操作者通过旋转把手16转动，把手16带动旋转轮盘11转动，旋转轮盘11带动反应筒15旋转。

针对上述技术方案存在对需要依靠额外功耗提高燃料电池内部温度，缩短氢燃料电池低温冷启动时间的问题，提出了另一种实施例。

如图2和图3所述的第二实施例中，一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，包括固体氢气发生外壳1和安装在固体氢气发生外壳1一侧的燃料电池加湿器3，燃料电池加湿器3的上端安装有空压机2，空压机2的下端安装有支腿13，燃料电池加湿器3的一侧安装有中冷器4，中冷器4的一侧连接有氢燃料电池组件5，固体氢气发生外壳1的上表面安装有旋转轮盘11和内嵌在旋转轮盘11上表面的进水口12，固体氢气发生外壳1的一端安装有氢气管道14，限位组件17包括安装块171和固定连接在安装块171一端的弹簧172，弹簧172的一端安装有限位块173。

固体氢气发生外壳1包括反应筒15，旋转轮盘11的上端安装有把手16，旋转轮盘11的一侧活动安装有限位组件17，限位组件17包括安装块171和固定连接在安装块171一端的弹簧172，弹簧172的一端安装有限位块173，限位块173由三角形结构所构成，操作者通过两端同时向内按压安装块171，然后向下拽去反应筒15，这样就可以轻松的将反应筒15单独取出清洗，操作简单，便捷。

工作原理：操作者通过两端同时向内按压安装块171，然后向下拽去反应筒15，这样就可以轻松的将反应筒15单独取出清洗。

如图1和图5所述的第三实施例中，一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，包括固体氢气发生外壳1和安装在固体氢气发生外壳1一侧的燃料电池加湿器3，燃料电池加湿器3的上端安装有空压机2，空压机2的下端安装有支腿13，燃料电池加湿器3的一侧安装有中冷器4，中冷器4的一侧连接有氢燃料电池组件5，固体氢气发生外壳1的上表面安装有旋转轮盘11和内嵌在旋转轮盘11上表面的进水口12，固体氢气发生外壳1的一端安装有氢气管道14，密封套管37与氢气管路33螺纹连接，固体氢气发生外壳1内产生氢气，燃料电池加湿器3包括安装在燃料电池加湿器3一端的干空气进口31和安装在燃料电池加湿器3另一侧的干空气出口32，干空气进口31的下端安装有与燃料电池加湿器3内壁贯穿连接的氢气管路33，氢气管路33的下端安装有湿空气出口34，燃料电池加湿器3的一侧安装有湿空气进口35，氢气管路33的上下两端均安装有中通纤维管36，氢气管路33的一端安装有密封套管37，同时空压机2压缩空气提高进入氢燃料电池空气侧压力，然后高湿空气通过中通纤维管36，加湿另外一侧的干燥空气，当氢气通过燃料电池加湿器3内的氢气管路33时，氢气管路33通过热交换的方式使通过燃料电池加湿器3中的氢气温度升高，同时降低附近的温度，提高燃料电池加湿器3的湿度，起到快速增加燃料电池内部温度和湿度的作用，有效缩短氢燃料电池低温冷启动时间，达到了不依靠额外功耗提高燃料电池内部温度，缩短氢燃料电池低温冷启动时间的效果。

工作原理：固体氢气发生外壳1内产生氢气，同时空压机2压缩空气提高进入氢燃料电池空气侧压力，然后高湿空气通过中通纤维管36加湿另外一侧的干燥空气，当氢气通过燃料电池加湿器3内的氢气管路33时，氢气管路33通过热交换的方式使通过燃料电池加湿器3中的氢气温度升高，同时降低附近的温度，提高燃料电池加湿器3的湿度，起到快速增加燃料电池内部温度和湿度的作用，有效缩短氢燃料电池低温冷启动时间，达到了不依靠额外功耗提高燃料电池内部温度，缩短氢燃料电池低温冷启动时间的效果。

工作原理：操作者通过旋转把手16转动，把手16带动旋转轮盘11转动，旋转轮盘11带动反应筒15旋转，操作者通过两端同时向内按压安装块171，然后向下拽去反应筒15，固体氢气发生外壳1内产生氢气，同时空压机2压缩空气提高进入氢燃料电池空气侧压力，然后高湿空气通过中通纤维管36加湿另外一侧的干燥空气，当氢气通过燃料电池加湿器3内的氢气管路33时，氢气管路33通过热交换的方式使通过燃料电池加湿器3中的氢气温度升高，同时降低附近的温度，提高燃料电池加湿器3的湿度，起到快速增加燃料电池内部温度和湿度的作用，有效缩短氢燃料电池低温冷启动时间，达到了不依靠额外功耗提高燃料电池内部温度，缩短氢燃料电池低温冷启动时间的效果。

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、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，包括固体氢气发生外壳(1)和安装在固体氢气发生外壳(1)一侧的燃料电池加湿器(3)，燃料电池加湿器(3)的上端安装有空压机(2)，空压机(2)的下端安装有支腿(13)，燃料电池加湿器(3)的一侧安装有中冷器(4)，中冷器(4)的一侧连接有氢燃料电池组件(5)，其特征在于：所述固体氢气发生外壳(1)的上表面安装有旋转轮盘(11)和内嵌在旋转轮盘(11)上表面的进水口(12)，固体氢气发生外壳(1)的一端安装有氢气管道(14)。

2.根据权利要求1所述的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，其特征在于：所述固体氢气发生外壳(1)还设置有反应筒(15)，旋转轮盘(11)的上端安装有把手(16)，旋转轮盘(11)的一侧活动安装有限位组件(17)。

3.根据权利要求2所述的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，其特征在于：所述限位组件(17)包括安装块(171)和固定连接在安装块(171)一端的弹簧(172)，弹簧(172)的一端安装有限位块(173)。

4.根据权利要求3所述的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，其特征在于：所述限位块(173)由三角形结构所构成。

5.根据权利要求1所述的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，其特征在于：所述旋转轮盘(11)与固体氢气发生外壳(1)螺纹连接，且旋转轮盘(11)上的进水口(12)的正下方安装有反应筒(15)。

6.根据权利要求1所述的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，其特征在于：所述燃料电池加湿器(3)包括安装在燃料电池加湿器(3)一端的干空气进口(31)和安装在燃料电池加湿器(3)另一侧的干空气出口(32)，干空气进口(31)的下端安装有与燃料电池加湿器(3)内壁贯穿连接的氢气管路(33)，氢气管路(33)的下端安装有湿空气出口(34)，燃料电池加湿器(3)的一侧安装有湿空气进口(35)，氢气管路(33)的上下两端均安装有中通纤维管(36)，氢气管路(33)的一端安装有密封套管(37)。

7.根据权利要求6所述的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，其特征在于：所述密封套管(37)与氢气管路(33)螺纹连接。

8.根据权利要求2所述的一种缩短氢燃料电池低温冷启动时间的结构，其特征在于：所述反应筒(15)设置有两组，且两组的反应筒(15)均关于固体氢气发生外壳(1)的中心线对称安装。

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