一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置的制作方法

专利2026-06-15  11


本技术涉及燃料电池系统结构集成,具体涉及一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置。


背景技术:

1、燃料电池类型中的一种是质子交换膜燃料电池,维持所述电池正常工作需要电解质膜保持合适的含水量,以此提升膜的寿命。因此通入燃料电池阴极的空气在进入电堆之前需要被加湿,以润湿电解质膜,此时需要用增湿器对进入电堆阴极的空气进行加湿并控制在合适范围内。由空气供给系统进入的空气被压缩后温度升高,而高温会影响电堆的正常运行,因此需要采用中冷器将压缩后的空气温度降低,达到合适的进入电堆温度。

2、随着燃料电池系统的布置越来越复杂,整个系统占据的空间也越来越大,增湿器和中冷器作为燃料电池系统中重要的零部件占据了很大一部分空间,且通常是分开布置的两个部件,二者通过管路连通,由于空间限制,导致增湿器、中冷器、及其管路连接比较复杂,布置越来越困难。为了在一定程度上解决上述问题本申请提出一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题。

2、为达到以上目的,本实用新型采取的技术方案是:

3、一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,该中冷增湿集成装置包括依次连接的进气端盖、中冷装置、增湿装置和出口端盖,其中,中冷装置一侧设有水道进口和水道出口,增湿装置同一侧设有废气出口和废气入口,出口端盖设有湿气出口,进气端盖设有干气进口和连接盖,连接盖与中冷装置对应端口相适配,进气端盖连接于中冷装置一端出口端盖;中冷装置设有散热流道和连接法兰盖,连接法兰盖与进气端盖相适配,中冷装置还设有旁通室,旁通室设置于中冷装置内部最外层,旁通室设有旁通出口。

4、在上述技术方案的基础上,水道进口和水道出口设置于增湿装置同一侧面且分别设置于斜对角两端。

5、在上述技术方案的基础上,湿气出口和干气进口出口相对设置。

6、在上述技术方案的基础上,进气端盖内设有进气导流板。

7、在上述技术方案的基础上,中冷装置设有至少一个散热流道,散热流道均匀布设于中冷装置内。

8、在上述技术方案的基础上,中冷装置和增湿装置通过连接法兰焊接成一个整体。

9、在上述技术方案的基础上,水道进口和水道出口出口端为法兰连接口。

10、与现有技术相比,本实用新型的优点在于:

11、本实用新型中的一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置与现有技术相比,减少了中冷器和增湿器布设管路部件和连接部件,实现便捷拆装,而通过设计可调旁通室可实现根据电堆工况实时调节增湿浓度,保证电堆在最佳湿度范围内运行,本申请集成度高,系统所占空间小,功能集成度高,实现了模块化设计和组装。



技术特征:

1.一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,其特征在于:该中冷增湿集成装置包括依次连接的进气端盖(4)、中冷装置(1)、增湿装置(2)和出口端盖(3),其中,中冷装置(1)一侧设有水道进口(11)和水道出口(12),增湿装置(2)同一侧设有废气出口(21)和废气入口(22),出口端盖(3)设有湿气出口(31),进气端盖(4)设有干气进口(41)和连接盖(42),连接盖(42)与中冷装置(1)对应端口相适配,进气端盖(4)连接于中冷装置(1)一端出口端盖(3);中冷装置(1)设有散热流道(14)和连接法兰盖(15),连接法兰盖(15)与进气端盖(4)相适配,中冷装置(1)还设有旁通室(13),旁通室(13)设置于中冷装置(1)内部最外层,旁通室(13)设有旁通出口(131)。

2.根据权利要求1所述的一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,其特征在于:所述水道进口(11)和水道出口(12)设置于增湿装置(2)同一侧面且分别设置于斜对角两端。

3.根据权利要求1所述的一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,其特征在于:所述湿气出口(31)和干气进口(41)出口相对设置。

4.根据权利要求1所述的一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,其特征在于:所述进气端盖(4)内设有进气导流板。

5.根据权利要求1所述的一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,其特征在于:所述中冷装置(1)设有至少一个散热流道(14),散热流道(14)均匀布设于中冷装置(1)内。

6.根据权利要求1所述的一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,其特征在于:所述中冷装置(1)和增湿装置(2)通过连接法兰焊接成一个整体。

7.根据权利要求1所述的一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,其特征在于:所述水道进口(11)和水道出口(12)出口端为法兰连接口。


技术总结
本技术公开了一种可旁通调节的燃料电池中冷增湿集成装置,涉及燃料电池系统结构集成技术领域,包括依次连接的进气端盖、中冷装置、增湿装置和出口端盖,其中增湿装置同一侧设有废气出口和废气入口,出口端盖设有湿气出口,进气端盖设有干气进口和连接盖,连接盖与中冷装置对应端口相适配,进气端盖连接于中冷装置一端出口端盖;中冷装置设有散热流道和连接法兰盖,连接法兰盖与进气端盖相适配,中冷装置还设有旁通室,旁通室设置于中冷装置内部最外层,旁通室设有旁通出口,本申请中的技术方案减少了中冷器和增湿器布设管路部件和连接部件,而通过设计可调旁通室可实现根据电堆工况实时调节增湿浓度,集成度高,系统所占空间小。

技术研发人员:张阳,全琎
受保护的技术使用者:武汉海亿新能源科技有限公司
技术研发日:20231103
技术公布日:2024/7/25
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