[发明专利]一种车用质子交换膜燃料电池发动机的双电堆发电模块

权利要求书

1.一种车用质子交换膜燃料电池发动机的双电堆发电模块，其特征在于，包括第一电堆(Stack1)、第二电堆(Stack2)、空气进口流体分配管道、空气出口流体分配管道、氢气进口流体分配管道、氢气出口流体分配管道、冷却液进口流体分配管道和冷却液出口流体分配管道；所述第一电堆(Stack1)和第二电堆(Stack2)串联连接；所述空气进口流体分配管道、氢气进口流体分配管道和冷却液进口流体分配管道的上游连接外部对应流体的总进口，下游分别连接第一电堆(Stack1)和第二电堆(Stack2)的对应流体的进口；所述空气出口流体分配管道、氢气出口流体分配管道和冷却液出口流体分配管道的上游分别连接第一电堆(Stack1)和第二电堆(Stack2)的对应流体的出口，下游连接外部对应流体的总出口；所述空气进口流体分配管道、空气出口流体分配管道、氢气进口流体分配管道、氢气出口流体分配管道、冷却液进口流体分配管道和冷却液出口流体分配管道的长度满足空气、氢气和冷却液在第一电堆(Stack1)和第二电堆(Stack2)中等量分配；第一电堆(Stack1)和第二电堆(Stack2)的空气、氢气和冷却液的进口和出口均位于电堆同一侧；其中，

所述空气进口流体分配管道和空气出口流体分配管道的长度满足如下公式：

L_{A_inlet_1}×θ_Air+L_{A_outlet_1}＝L_{A_inlet_2}×θ_Air+L_{A_outlet_2} (1)

其中，θ_Air为第一电堆( Stack1) 和第二电堆( Stack2) 的空气进口体积流速与空气出口体积流速的比例，与电堆膜材料、流场设计以及工况条件有关；L_{A_inlet_1}为第一电堆(Stack1) 的空气进口管道长度；L_{A_outlet_1}为第一电堆( Stack1) 的空气出口管道长度；L_{A_inlet_2}为第二电堆( Stack2) 的空气进口管道长度；L_{A_outlet_2}为第二电堆( Stack2) 的空气出口管道长度；

所述氢气进口流体分配管道和氢气出口流体分配管道的长度满足如下公式：

L_{H_inlet_1}×θ_H+L_{H_outlet_1}＝L_{H_inlet_2}×θ_H+L_{H_outlet_2} (2)

其中，θ_H为第一电堆( Stack1) 和第二电堆( Stack2) 的氢气进口体积流速与氢气出口体积流速的比例，与电堆膜材料、流场设计以及工况条件有关；L_{H_inlet_1}为第一电堆(Stack1) 的氢气进口管道长度；L_{H_outlet_1}为第一电堆( Stack1) 的氢气出口管道长度；L_{H_inlet_2}为第二电堆( Stack2) 的氢气进口管道长度；L_{H_outlet_2}为第二电堆( Stack2) 的氢气出口管道长度；

所述冷却液进口流体分配管道和冷却液出口流体分配管道的长度满足如下公式：

L_{C_inlet_1}×θ_C+L_{C_outlet_1}＝L_{C_inlet_2}×θ_C+L_{C_outlet_2} (3)

其中，θ_C为第一电堆( Stack1) 和第二电堆( Stack2) 的冷却液进口体积流速与冷却液出口体积流速的比例，与冷却液进口与出口的温差有关；L_{C_inlet_1}为第一电堆( Stack1)的冷却液进口管道长度；L_{C_outlet_1}为第一电堆( Stack1) 的冷却液出口管道长度；L_{C_inlet_2}为第二电堆( Stack2) 的冷却液进口管道长度；L_{C_outlet_2}为第二电堆( Stack2) 的冷却液出口管道长度。