[实用新型]一种中冷加湿一体化模块及燃料电池系统

说明书

本实用新型公开了一种中冷加湿一体化模块及燃料电池系统，包括中冷模块、增湿模块、出气集成模块和两通阀模块，高温干燥空气从高温干燥空气入口进入经过中冷模块的降温后变成低温干燥空气，低温干燥空气分成两路进入出气集成模块，第一路低温干燥空气进入增湿模块处理，再变成低温加湿空气后进入出气集成模块内，第二路低温干燥空气进入两通阀模块进行调节低温干燥空气的进气量进入出气集成模块内，两路的空气汇集到出气集成模块内进行混合集成，混合后再从混合气体排出口排出，该结构将中冷、增湿和气体集成的功能合为一体，减少零部件，结构紧奏，减小系统的体积、降低成本，还能提高燃料电池系统效率和可靠性。

技术领域：

本实用新型涉及一种中冷加湿一体化模块及燃料电池系统。

背景技术：

燃料电池系统工作原理是：将氢气送到燃料电池的阳极板，氧气送入燃料电池阴极板，经过催化剂的催化反应，氢原子中的一个电子被分离出来，电子无法通过质子交换膜,经外部电路，到达燃料电池阴极板，从而在外电路中产生电流。穿过质子交换膜的氢离子和氧原子重新结合为水。

中冷加湿一体化模块是一种应用于燃料电池系统中的温度和湿度交换的装置。由于当前燃料电池模组功率日益增大，对进堆空气的流量要求越来越大，这也大大提高了对空气中冷和加湿的要求，既要保证加湿器增湿效果，同时不增加空气路压力降，以降低空压机功耗。由于供应给阴极板的氧气，是直接从空气中获取的，因此只要不断的给燃料电池系统中输入空气和氢气，就可以源源不断的提供电能。燃料电池系统产生的电能，经DC-DC逆变器、电机控制器等装置，给驱动电机供电，驱动电机带动车轮转动，从而使整车在道理行驶。然而燃料电池车的运行工况是非常复杂的，是一种实时变载工作的系统，对于空气进气量需求和湿度需求也是动态变化的，因为空压机已经完成了动态提供空气量的功能，所以需要一种可动态调节湿度的装置来完善系统的功能，从而保证系统一直能在高效的工况下工作。

另外，现有的技术中提出了中冷加湿一体装置来实现零部件的集成，从而提高燃料电池系统寸土寸金的空间利用率。但固定增湿效果的中冷加湿一体模块明显不能适用于不断进步的电堆技术，不能应对电堆内部水淹和低温下结冰的风险，同时燃料电池阴极进气阻力也没办法优化。另外空气出口的检测传感器全部布置在电堆入口集管也造成了集管的复杂程度，另外，燃料电池系统无法满足在不同工况下提供不同空气湿度的问题和当前空气进气前端零部件繁多连接繁复的问题，空间利用率并不高。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种中冷加湿一体化模块及燃料电池系统，该结构将中冷、增湿和气体集成的功能合为一体，减少零部件，结构紧奏，减小系统的体积、降低成本，还能提高燃料电池系统效率和可靠性。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。

本实用新型的目的是提供一种中冷加湿一体化模块，其特征在于：它包括：

中冷模块，设置有高温干燥空气入口、第一低温干燥空气出口、第二低温干燥空气出口、冷却液入口和冷却液出口；

增湿模块，设置有第一低温干燥空气流入口和低温湿空气流出口；

出气集成模块，设置低温湿空气流入口和混合气体排出口；

两通阀模块，安装在出气集成模块上，两通阀模块上设置有第二低温干燥空气流入口；

其中，中冷模块和出气集成模块分别通过紧固件对接连接在增湿模块的两端，第一低温干燥空气出口与第一低温干燥空气流入口对接，低温湿空气流出口与低温湿空气流入口对接，第二低温干燥空气出口与第二低温干燥空气流入口通过连接管连接；