[发明专利]一种燃料电池的中冷加湿集成总成装置

说明书

本发明公开了一种燃料电池的中冷加湿集成总成装置，涉及氢燃料电池供气系统技术领域；为了解决减少燃料电池系统体积的问题；包括中冷器壳体和加湿器壳体，所述中冷器壳体内部设置有散热芯体，中冷器壳体顶部外壁开设有冷却出水口和冷却进水口，中冷器壳体一侧外壁开设有中冷进气口，中冷器壳体与中冷进气口相对的一侧外壁开设有出气口。本发明的燃料电池的中冷加湿集成总成体积紧凑，减少燃料电池系统体积，布置便利；燃料电池的中冷加湿集成总成减少了中冷器及加湿器之间的管路，减少了管路中的阻力；提高燃料电池系统反应效率；采用燃料电池的中冷加湿集成总成装置，集冷却、加湿两大功能于一体，减少零部件，降低成本。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池供气系统技术领域，尤其涉及一种燃料电池的中冷加湿集成总成装置。

背景技术

氢燃料电池系统(Hydrogen Fuel Cell System)，利用氢气和氧气的电化学反应，产生电能、水、热量的装置；氢气通过燃料电池的正极当中的催化剂(通常为铂)分解成电子和氢离子(质子)；其中质子通过质子交换膜(Proton Exchange Membrane)到达负极和氧气反应变成水和热量，质子膜需要在湿润状态下才能正常地传输氢质子；目前通常需要采用外部增湿辅助系统对进入燃料电池组内部的反应气体进行加湿处理来保持质子交换膜的水含量。

中冷器是氢燃料进气系统的重要组成部分，氢燃料空气压气机在工作过程中对进入管路的空气进行压缩，空气分子势能转化为内能，温度升高，为了降低燃料电池进口空气的温度，保证其在合适的反应温度范围内，需要通过中冷器冷却从压气机进入燃料电池组的空气。

现有技术中，加湿器及中冷器需要单独进行布置，中间通过软管进行连接，占用空间体积比较多，不利于燃料电池系统集成化布置，同时气体在管路中流通增加阻力，影响燃料电池工作效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种燃料电池的中冷加湿集成总成装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种燃料电池的中冷加湿集成总成装置，包括中冷器壳体和加湿器壳体，所述中冷器壳体内部设置有散热芯体，中冷器壳体顶部外壁开设有冷却出水口和冷却进水口，中冷器壳体一侧外壁开设有中冷进气口，中冷器壳体与中冷进气口相对的一侧外壁开设有出气口，加湿器壳体一侧外壁开设有进气口，出气口与进气口通过密封圈相连通；所述加湿器壳体内部设有增湿单元-中空纤维膜，加湿器壳体底部外壁开设有湿气进口和湿气出口，加湿器壳体相对于进气口的一侧外壁开设有加湿器出气口。

优选的：所述中冷器壳体采用铝合金材质，加湿器壳体采用PE塑料(聚乙烯)。

进一步的：所述中冷器壳体内部的散热芯体为板翅式翅片。

作为本发明一种优选的方案：所述中冷器壳体底部外壁开设有空气旁通口。

作为本发明进一步的方案：所述空气旁通口内形成有空气旁通流道。

作为本发明再进一步的方案：所述中冷进气口和加湿器出气口中间形成有空气主流道。

在前述方案的基础上：所述冷却出水口和冷却进水口形成有中冷散热流道。

在前述方案的基础上：所述湿气进口和湿气出口形成有增湿流道。

在前述方案的基础上：所述中冷器壳体(21)及加湿器壳体(22)对接面分别设有密封单元。

在前述方案的基础上：所述密封单元外壁开设有安装孔，两个密封单元上的相对应的安装孔分别通过螺栓相连接。

本发明的有益效果为：