CN218887245U - 燃料电池系统用的岐管组件及燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种燃料电池系统用的岐管组件及燃料电池系统，其包括：底座，所述底座上设有第一通孔、第二通孔和冷却通道，所述底座上设有用于与燃料电池系统中电池封装壳体相连的连接部；连接管口座，设有两个管口部和一个冷却接口部，且连接管口座与所述底座固定相连，其中一管口部与第一通孔衔接相通，另一管口部与第二通孔衔接相通，所述冷却接口部与所述冷却通道衔接相通。本实用新型的底座和连接管口座相连后为一整体件，在安装使用时只需将底座与电池封装壳体相连即可，便于整体安装；另外，作为整体件其安装在电池封装壳体的外部，便于维修和更换。

Description

燃料电池系统用的岐管组件及燃料电池系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池系统，特别是涉及一种燃料电池系统用的岐管组件及燃料电池系统。

背景技术

氢燃料电池是一种通过氢氧电化学反应把化学能转化成电能的装置。氢气和氧气作为燃料，没有机械转动，产生的是水，清洁无污染，具有非常大的发展前景。

燃料电池系统主要由燃料电池堆、氢气供给系统、空气供给系统、冷却系统及控制系统组成；合理的对氢气、空气、冷却系统进行分隔、导流、分流以及对进出口温度、压力等参数进行监控对于整个系统的性能显得尤为重要。而燃料电池系统的进、出口歧管部件具有多个腔体，允许气体和冷却水在反应之前和反应之后流进和流出燃料电池电堆，并在相应的进出口位置安装所需的各种传感器，最终形成燃料电池的进口歧管组件和出口歧管组件。一般情况下，燃料电池系统的进出口歧管组件全部或部分密封在壳体内部，加上目前燃料电池系统用传感器寿命较短，这使得售后保养以及维修更加困难和复杂。

因此，需要提供一种结构简单、集成度高、安装、保养和维修方便，密封可靠、长寿命的燃料电池进出口歧管组件。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种燃料电池系统用的岐管组件及燃料电池系统，用于解决现有技术中岐管组件零散设置且设于封装壳体内的部分不易维修更换的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种燃料电池系统用的岐管组件，其包括：底座，所述底座上设有第一通孔、第二通孔和冷却通道，所述底座上设有用于与燃料电池系统中电池封装壳体相连的连接部；

连接管口座，设有两个管口部和一个冷却接口部，且连接管口座与所述底座固定相连，其中一管口部与第一通孔衔接相通，另一管口部与第二通孔衔接相通，所述冷却接口部与所述冷却通道衔接相通。

优选的，所述连接管口座与所述底座固定处设有密封圈。

优选的，所述第一通孔和第二通孔的内径由底座侧向连接管口座侧逐渐变大。

优选的，所述其中一管口部为与燃料供给系统相连的燃料进口，所述另一管口部为与空气供给系统相连的空气进口，在所述另一管口部处还设有节温器组件。

优选的，所述另一管口部与带排气阀的排气管相连。

优选的，所述其中一管口部和所述另一管口部处均设有传感器。

优选的，所述节温器组件包括节温器壳体以及置于节温器壳体中的节温器，所述节温器壳体与所述连接管口座固定相连，且所述节温器壳体与所述连接管口座间设有密封圈。

优选的，所述冷却接口部中设有过滤网。

优选的，所述其中一管口部与循环接头相连，用于与燃料供给系统相连；所述另一管口部用于与排气系统相连。

本实用新型还提供一种燃料电池系统，其包括控制系统、空气供给系统、冷却系统、进氢系统、悬置系统和电池封装壳体，电池封装壳体中设有电池电堆，所述控制系统、空气供给系统、冷却系统、进氢系统和悬置系统均固定在电池封装壳体上，且所述电池封装壳体的外侧固定有如上所述的燃料电池系统用的岐管组件，岐管组件用于将空气供给系统、冷却系统和燃料供给系统与电池电堆连通。

如上所述，本实用新型的燃料电池系统用的岐管组件及燃料电池系统，具有以下有益效果：该岐管组件为整体式结构，即底座和连接管口座相连后为一整体件，在安装使用时只需将底座与电池封装壳体相连即可，便于整体安装；另外，作为整体件其安装在电池封装壳体的外部，便于维修和更换。

附图说明

图1显示为燃料电池系统示意图。

图2显示为本实用新型的进口岐管组件示意图。

图3显示为本实用新型的进口岐管组件的另一轴侧图。

图4显示为本实用新型的进口岐管组件的装配图。

图5显示为本实用新型的出口岐管组件的另一轴侧图。

图6显示为本实用新型的出口岐管组件的装配图。

元件标号说明

101                     控制系统

102                     空气供给系统

103                     出气岐管组件

104                     进氢系统

105                     悬置系统

106                     进气岐管组件

107                     电池封装壳体

108                     电池电堆

10、24                   底座

10a                     第一通孔

10b                     冷却通道

10c                     第二通孔

11                      空气进口

12                      节温器壳体

13                      节温器

14                      过滤网

15                      冷却接口部

16                      燃料进口

17、29                   密封圈

18                      排气管

19、25                   传感器

21                      空气出口

22                      循环接头

23                      连接管口座

26                      管接头

27                      连接接头

28                      冷却接口

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型涉及一种燃料电池系统，见图1所示，其包括控制系统101、空气供给系统102、冷却系统、进氢系统104、悬置系统105和电池封装壳体107、置于电池封装壳体107中的电池电堆108，电池封装壳体107上固定控制系统，电池封装壳体107的底部固定空气供给系统102和冷却系统，电池封装壳体107的外侧设有进氢系统104，本实施例中上述电池封装壳体107为燃料电池系统提供支撑和保护，燃料电池系统分成了三层，电池封装壳体107布置在中间一层，控制系统布置在上面一层、空气供给系统102和冷却系统布置在下层，在下层和中间层之前是悬置系统105。本实用新型的一核心为将在电池封装壳体107的外侧固定进气岐管组件106和出气岐管组件103，进气岐管组件106和出气岐管组件103均为整体件，置于电池封装壳体107外部，便于安装和维修。

进气岐管组件

如图2至图4所示，本实施例的进气岐管组件106包括：底座10，底座10上设有第一通孔10a、第二通孔10c和冷却通道10b，底座10上设有用于与燃料电池系统中电池封装壳体107相连的连接部；连接管口座，设有两个管口部和一个冷却接口部15，见图2所示其中一管口部为与燃料供给系统相连的燃料进口20，另一管口部为与空气供给系统相连的空气进口11，且连接管口座与所述底座10固定相连，其中一管口部与第一通孔10a衔接相通，另一管口部与第二通孔10c衔接相通，所述冷却接口部15(本实施例中冷却接口部包括PTC出水口16a以及去中冷器的出水接头16)与所述冷却通道10b衔接相通。

本实施例的进气歧管组件其为整体件，安装时，见图4所示，只需通过螺栓与壳体电池封装壳体107连接，并且与电池电堆108通过密封圈17(见图3所示)进行密封。燃料从燃料罐中进入燃料电池系统，再通过燃料进口16进入相应的燃料通道内，再通过底座10对应的燃料通道(即第一通孔10a)进入电堆内部，从而发生电化学反应。空气供给系统的压缩机把空气压缩后进带入进口歧管组件中的空气进口11，并进入相应的空气通道内，再通过底座10对应的空气通道(即第二通孔10c)进入电堆内部，从而发生电化学反应。水箱的水通过冷却系统的水泵把冷却液进入进口歧管组件中的冷却接口部15，并进入相应的冷却液通道内，再通过底座10对应的冷却通道10b进入电堆内部，带走系统产生的热量保证系统安全高效的运行。

为提高密封强度，本实施例中在连接管口座与所述底座10固定处设有密封圈17。底座10通过密封圈17与电池封装壳体107进行密封，并通过螺栓固定。为保证密封性，本实施例选择的耐高低温、耐腐蚀能力强的密封圈。本实施例中在其中一管口部和另一管口部处均设有传感器19。在另一管口部处还设有节温器组件，节温器组件包括节温器壳体12以及置于节温器壳体12中的节温器13，节温器壳体12与连接管口座固定相连，且节温器壳体12与连接管口座间设有密封圈。上述冷却接口部15相通的通道中设有过滤网14。本实施例中节温器壳体12、底座10、空气进口11和过滤网14如图4所示安装位置进行安装，节温器壳体12通过密封圈径向密封，过滤网14的前端被节温器壳体12压住，过滤网14的后端通过连接管口座内的三个凸台进行定位；传感器19按系统要求安装在进口歧管组件相应位置，另外为增加系统排气在另一管口部处增加带排气阀的排气管18。

为使燃料和空气稳定进入电池电堆108，本实施例中第一通孔10a和第二通孔10c的内径由底座侧向连接管口座侧逐渐变大；可使燃料和空气在变径的通道中稳定，避免影响电堆内部的电化学反应。

出气岐管组件

如图5和图6所示，本实施例的出气岐管组件103包括：底座24，底座24上设有第一通孔、第二通孔和冷却通道，底座24上设有用于与燃料电池系统中电池封装壳体107相连的连接部；连接管口座23，设有两个管口部和一个冷却接口28，其中一管口部与第一通孔衔接相通，另一管口部与第二通孔衔接相通，见图2所示其中一管口部与循环接头22相连，用于与燃料供给系统相连；另一管口部具有空气出口21，空气出口21用于排气，冷却接口28用于与冷却系统的冷却通道衔接相通，且连接管口座23与所述底座24固定相连。本实施例还包括冷却液至去离子器的连接接头27。

本实施例中燃料电池系统反应完之后的燃料从电池电堆108出来进入底座24对应的燃料通道(即第一通孔)，经过连接管口座23上的循环接头22出来重新进入燃料供给系统，经分水器和循环泵形成循环系统，提高氢气的利用率。其中燃料电池系统反应完之后的空气从电池电堆108出来进入底座24对应的空气通道(即第二通孔)，经过连接管口座23上的空气出口21进入空气供给系统102的增湿器，最后通过系统尾排排到大气中。其中冷却液带走系统产生的热量之后从电池电堆108出来进入底座24对应的冷却通道，经过连接管口座23对应的冷却接口28，进入冷却系统的水泵，形成循环回路不断对系统进行冷却，保证系统稳定高效运行。如图6所示，出气歧管组件中，底座24和连接管口座23通过螺栓进行固定，在两个零件之前通过密封圈29进行密封；底座24通过密封圈29与电池封装壳体107进行密封，并通过螺栓固定。为保证密封性，本实施例选择的是耐高低温、耐腐蚀能力强的密封圈；循环接头22通过接头密封圈31与连接管口座23经螺栓固定进行密封。传感器25按系统要求安装在出口歧管组件相应位置。其中连接管口座23上的管接头26是系统补水口位置。

上述进气岐管组件106和出气岐管组件103中各零部件(如底座、连接管口座和各管接头)可单独注塑成型，最终可通过上述螺栓固定方式相连，还可通过振动摩擦焊方式把各零部件焊接成一体。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种燃料电池系统用的岐管组件，其特征在于，包括：

底座，所述底座上设有第一通孔、第二通孔和冷却通道，所述底座上设有用于与燃料电池系统中电池封装壳体相连的连接部；

连接管口座，设有两个管口部和一个冷却接口部，且连接管口座与所述底座固定相连，其中一管口部与第一通孔衔接相通，另一管口部与第二通孔衔接相通，所述冷却接口部与所述冷却通道衔接相通。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统用的岐管组件，其特征在于：所述连接管口座与所述底座固定处设有密封圈。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统用的岐管组件，其特征在于：所述第一通孔和第二通孔的内径由底座侧向连接管口座侧逐渐变大。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统用的岐管组件，其特征在于：所述其中一管口部为与燃料供给系统相连的燃料进口，所述另一管口部为与空气供给系统相连的空气进口，在所述另一管口部处还设有节温器组件。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统用的岐管组件，其特征在于：所述另一管口部与带排气阀的排气管相连。

6.根据权利要求4所述的燃料电池系统用的岐管组件，其特征在于：所述节温器组件包括节温器壳体以及置于节温器壳体中的节温器，所述节温器壳体与所述连接管口座固定相连，且所述节温器壳体与所述连接管口座间设有密封圈。

7.根据权利要求4所述的燃料电池系统用的岐管组件，其特征在于：所述冷却接口部中设有过滤网。

8.根据权利要求1所述的燃料电池系统用的岐管组件，其特征在于：所述其中一管口部与循环接头相连，用于与燃料供给系统相连；所述另一管口部用于与排气系统相连。

9.根据权利要求1所述的燃料电池系统用的岐管组件，其特征在于：所述其中一管口部和所述另一管口部处均设有传感器。

10.一种燃料电池系统，其特征在于：包括控制系统、空气供给系统、冷却系统、进氢系统、悬置系统和电池封装壳体，电池封装壳体中设有电池电堆，所述控制系统、空气供给系统、冷却系统、进氢系统和悬置系统均固定在电池封装壳体上，且所述电池封装壳体的外侧固定有如权利要求1至权利要求9任一项所述的燃料电池系统用的岐管组件，岐管组件用于将空气供给系统、冷却系统和燃料供给系统与电池电堆连通。

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