[实用新型]燃料电池堆发电系统的空气供给系统

说明书

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，特别是涉及一种燃料电池堆发电系统的空气供给系统。

背景技术

近年来，作为对将来的石油枯竭或地球暖化提出的对策，通过从燃烧电池系统供给的电力进行行驶的燃料电池车辆的开发不断进展。搭载于这样的燃料电池车辆的燃料电池系统要求不进行维护而尽可能长时间的维持发电性能。

燃料电池通过空气和氢气的化学反应产生热量及电能，是一种对环境非常友善的新能源。目前的燃料电池系统，对于空气的供给都采用直接进入燃料电池反应，空气中的一氧化碳、二氧化硫和硫化氢等有害气体会缩短燃料电池的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种燃料电池堆发电系统的空气供给系统，精确控制空气的流量和压力，确保燃料电池发电系统正常运行，保证燃料电池堆不受大颗粒物质或有害气体的损害，延长使用寿命，通过多余的空气将电堆内部的一部分热量带出，从而使热量循环利用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：一种燃料电池堆发电系统的空气供给系统，包括燃料电池堆、空气过滤器、空气增压器、加湿器及管道，所述管道包括送风管道和排风管道，所述送风管道包括第一送风管段和第二送风管段，所述排风管道包括第一排风管段和第二排风管段，所述空气过滤器的出风口与所述空气增压器的进风口连通，所述加湿器内设有送风流道和回风流道，所述送风流道的一端通过所述第一送风管段与所述空气增压器的出风口连接，所述送风流道的另一端通过所述第二送风管段与所述燃料电池堆的进风口连接，所述回风流道的一端通过所述第一排风管段与所述燃料电池堆的出风口连接，所述回风流道的另一端连接所述第二排风管段；

所述空气过滤器的出风口与所述空气增压器的进风口的连接方式也可以通过法兰或螺纹连接；

所述第一送风管段上设有流量计，所述第二送风管段上设有压力传感器，所述空气增压器、所述流量计和所述压力传感器分别与控制器电连接。

进一步地说，所述第二送风管段和所述第一排风管段的内径分别为28-32mm且所述第二送风管段和所述第一排风管段的壁厚分别为3-4mm。

进一步地说，所述管道为不锈钢管道或硅橡胶管道。

进一步地说，所述硅橡胶管道为普通汽车用硅胶管。

进一步地说，所述控制器为ECU控制器。

进一步地说，所述送风管道还包括第三送风管段，所述空气过滤器的出风口与所述空气增压器的进风口通过所述第三送风管段连接。

进一步地说，所述管道与所述燃料电池堆、所述空气过滤器、所述空气增压器和所述加湿器之间皆通过喉箍或法兰连接。

进一步地说，所述空气过滤器的出风口与所述空气增压器的进风口皆通过法兰或螺纹连接。

进一步地说，所述空气增压器控制所述送风管道内空气的压力为0.2-0.25MPa。

本实用新型的有益效果至少具有以下几点：

一、本实用新型的空气依次通过空气过滤箱、空气增压器、加湿器进入燃料电池堆反应，反应后的空气通过加湿器排到外界空气中，流量计安装在第一送风管段上，与空气增压器构成了一个简单的闭环控制，压力传感器采集空气进入燃料电池堆前的工作压力，流量计和压力传感器将信号传送给控制器，控制器控制空气增压器内涡轮风机转速，以精确控制空气的流量和压力，确保燃料电池发电系统正常运行；

二、本实用新型设有空气过滤器，可有效去除空气中的颗粒物质，利用化学处理吸附一氧化碳、二氧化硫和硫化氢等有害气体，使经过空气过滤器过滤后的空气中颗粒物(粒径小于等于10微克)小于50微克/年、二氧化硫小于150微克/小时、一氧化氮小于10微克/小时，从而保证燃料电池堆不受颗粒物质或有害气体的损害，延长使用寿命；

三、本实用新型设有加湿器，将回风流道内空气的热量传递至送风流道内的空气中，使进入燃料电池堆的空气的相对湿度达到90％-100％，从而使热量循环利用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的管路结构示意图；

图3是本实用新型的控制原理电路图；

附图中各部分标记如下：

燃料电池堆1、空气过滤器2、空气增压器3、加湿器4、第三送风管段5、第一送风管段6、第二送风管段7、第一排风管段8、第二排风管段9、流量计10、压力传感器11和控制器12。

具体实施方式