[发明专利]一种可调节温度的燃料电池发动机空气子系统

说明书

本发明提供了一种可调节温度的燃料电池发动机空气子系统，属于染料电池领域。本发明提供的一种可调节温度的燃料电池发动机空气子系统，包括空气压缩机，中间冷却器，可调节式膜加湿器系统，电磁加热器系统，电堆，三通调节阀，节气门，电磁加热器控制器，CVM，空气子系统控制器。燃料电池发动机在运行过程中，根据功率的不同，电堆阴极需要不同的加湿量和温度，通过不同位置的温压一体传感器经过控制逻辑的拟合计算，来控制三通调节阀的开度和电磁加热器的开启频率，保证进入电堆的温度和湿度都在合理范围内。本发明优化了空气子系统的关键零部件，达到了燃料电池发动机子系统空气湿度充分调节与优化参与反应温度的目的。

技术领域

本发明涉及一种空气子系统，具体涉及一种可调节温度的燃料电池发动机空气子系统，属于燃料电池领域。

背景技术

随着我国国民经济的持续增长，人民生活水平的不断提高，汽车已经成为人们出行的必备工具，随着城市雾霾化的增加，新能源汽车已经成为人们开发、使用的方向，而燃料电池汽车更成为人们向往的目标。

燃料电池汽车基本不产生二氧化碳，作为新一代新能源汽车，发动机的优化及关键零部件的设计与开发能够提高燃料电池发动机可靠性、耐久性。然而发动机内部的而优化的系统能够解决我们日益污染的环境问题。现有技术中的燃料电池不能够充分调节空气湿度，也不能优化反应温度。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种可调节温度的燃料电池发动机空气子系统，让燃料电池发动机子系统中的空气湿度充分调节与优化参与反应温度，保证系统高效运行。

本发明提供了一种可调节温度的燃料电池发动机空气子系统，具有这样的特征，包括：空气压缩机，中间冷却器，可调节式膜加湿器系统，电磁加热器系统，电堆，三通调节阀，节气门，电磁加热器控制器，CVM，空气子系统控制器；可调节式膜加湿器系统包括具有规则透气性的管束和去离子剂；电磁加热器系统包括电磁加热器、复合保温层、系统复合橡胶管及电磁加热器控制器；燃料电池发动机在运行过程中，根据功率的不同，电堆阴极需要不同的加湿量和温度，通过不同位置的温压一体传感器经过控制逻辑的拟合计算，来控制三通调节阀的开度和电磁加热器的开启频率，保证进入电堆的温度和湿度都在合理范围内，为了尽可能的保证阴极侧湿空气的导电特性，在可调节式膜加湿器系统中增加了去离子剂，使其能够吸附多余的带电离子，同时可以保证加湿器内部湿空气管束的扩散均匀性。

在本发明提供的一种可调节温度的燃料电池发动机空气子系统中，还可以具有这样的特征：其中，可调节式膜加湿器系统包括具有规则透气性的管束和去离子剂，其中管束是采用PAN/DMF为膜基础材料，PEG、CH₃COOH为添加剂，在一定的温度与压力条件下固化而来，后处理工艺采用真空等离子处理技术使之满足其透水性；去离子剂是由阴阳离子和催化剂根据酸碱性调节不同的配比而成。

在本发明提供的一种可调节温度的燃料电池发动机空气子系统中，还可以具有这样的特征：其中，可调节式膜加湿器系统中去离子剂用于吸附湿空气中的酸性物质和带电离子，同时用于扩大管束的吸附空间。

在本发明提供的一种可调节温度的燃料电池发动机空气子系统中，还可以具有这样的特征：其中，电磁加热器系统包括电磁加热器、EV复合保温层、系统复合橡胶管及电磁加热器控制器，电磁加热器是由高压直流的高频磁场根据不同稳压一体传感器的拟合而设定其加热区间；复合保温层分别设计在系统复合橡胶管的外侧、电磁加热器的内外侧，用于保证进入电堆的温度，复合保温层是由EV材料和相变材料复合而成，控制器用于根据采集的温压一体传感器的信号，调节电加热器的高频磁场。