[实用新型]一种车辆、燃料电池发动机及其冷却与增湿集成结构

说明书

本案提供了一种冷却与增湿集成结构，包括中冷器和增湿器，二者层叠布置且集成于一体。中冷器进气口用于连接空压机，中冷器出气口对接增湿器的增湿器进气口。增湿器的增湿器出气口用于连接电堆的空气入口、尾排湿气进口用于连接电堆的尾排空气出口。中冷器选用扁平化结构，同增湿器层叠布置、紧密贴合使二者集成于一体，通过各自内部流道设计实现空气流通。相对于现有技术中的二者各自布置、需要外部连接管道连通的设置方式，可有效减少中冷器与增湿器的空间安装尺寸，减少复杂的管路连接，减少泄露风险。本案还提供了一种具有上述冷却与增湿集成结构的燃料电池发动机和车辆。

技术领域

本实用新型属于燃料电池发动机技术领域，特别涉及一种车辆、燃料电池发动机及其冷却与增湿集成结构。

背景技术

燃料电池所需要的空气在经过化学空滤器过滤、空压机增压后，需要进行冷却及增湿，以保证一定过量比、一定压力、适宜温度和湿度的空气进入燃料电池电堆中。

现有的中冷器和增湿器是独立分开的两个零部件，二者之间通过空气管路连接，增湿后的空气在进入电堆之前需要进行压力检测，压力传感器需要在管路中额外布置。然而，相互独立的中冷器与增湿器结构在整机布置中存在占用空间大、连接管路复杂、管路压降损失大、泄漏点多等缺点。

因此，如何实现中冷器和增湿器集成化设计，提高空间利用率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车辆、燃料电池发动机及其冷却与增湿集成结构，实现了中冷器和增湿器集成化设计，提高了空间利用率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种冷却与增湿集成结构，包括中冷器和增湿器；

其中，所述中冷器和所述增湿器层叠布置且集成于一体；

所述中冷器的中冷器进气口用于连接空压机，所述中冷器的中冷器出气口对接所述增湿器的增湿器进气口；

所述增湿器的增湿器出气口用于连接电堆的空气入口，所述增湿器的尾排湿气进口用于连接电堆的尾排空气出口。

可选的，所述冷却与增湿集成结构具有顶面、底面、相对设置的第一侧面和第二侧面以及相对设置的第三侧面和第四侧面；

所述中冷器位于所述增湿器的顶部，所述中冷器出气口设置于所述中冷器的底面，所述增湿器进气口设置于所述增湿器的顶面。

可选的，所述增湿器的内腔具有干区通道和湿区通道，所述干区通道包括若干由防气透水膜制成的管道，所述增湿器进气口和所述增湿器出气口分别连通所述干区通道的两端，所述增湿器的内腔除所述干区通道以外的区域为所述湿区通道，所述尾排湿气进口和尾排湿气出口分别连通所述湿区通道。

可选的，所述增湿器进气口位于所述第一侧面，所述增湿器出气口位于所述第二侧面，所述尾排湿气进口和所述尾排湿气出口均设置于所述第三侧面。

可选的，所述中冷器的中冷器出气口和所述增湿器的增湿器进气口均采用法兰面连接；

和/或，所述中冷器和所述增湿器在所述法兰面的另一端通过中冷器支架连接。

可选的，还包括用于检测所述增湿器出气口排出气体温度的温度传感器。

可选的，所述增湿器的增湿器进气口设置旁通接口，所述旁通接口设置有旁通阀。

可选的，所述增湿器的增湿器出气口还设置有隔离阀，用于当停机后，关闭所述隔离阀，以防止氧气进入电堆。

本方案还提供一种燃料电池发动机，包括电堆和空气系统，所述空气系统包括空压机以及如上文所述的冷却与增湿集成结构。

本方案还提供一种车辆，其特征在于，包括如上文所述的燃料电池发动机。