[实用新型]一种燃料电池系统装置

说明书

本实用新型提供了一种燃料电池系统装置，属于燃料电池技术领域，解决了现有技术无法有效吹扫增湿器和电堆并且不造成膜的机械损伤的问题。该装置包括电堆、空压机、水泵、加热器、散热器、增湿器、三通阀一和控制器。其中，电堆的空气入口经增湿器与空压机的输出端连接，冷却液入口与三通阀一的输出端连接，冷却液出口经水泵的进口连接；水泵的出口经加热器与三通阀一的输入端一连接，并经散热器与三通阀一的输入端二连接。控制器的输出端分别与空压机、水泵、加热器、散热器、三通阀一的控制端连接。可实现吹扫过程中带载吹扫，高温吹扫，全程避免高电位，快速吹干，有利于延长电堆的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池系统装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池内部设置有氢气管道和空气管道，氢气和空气中的氧气在电堆内部反应生成副产物水，并获得电能。生成的水会随尾排气体一起排出燃料电池。

随着燃料电池技术的发展，目前燃料电池系统装置的功率已达120 kW以上，增湿器的体积也越来越大，吹扫增湿器的时间越来越长。并且，燃料电池在低于0 ℃的工作环境下未完全吹扫或者过度吹扫，可能造成电堆和增湿器的损坏。

目前，并无有效的应对电堆和增湿器分别吹扫的装置。

实用新型内容

本实用新型实施例旨在提供一种燃料电池系统装置，用以解决现有技术无法有效吹扫增湿器和电堆并且不造成膜的机械损伤的问题。

一方面，本实用新型实施例提供了一种燃料电池系统装置，包括电堆、空压机、水泵、加热器、散热器、增湿器、三通阀一和控制器；其中，

电堆的空气入口经增湿器与空压机的输出端连接，冷却液入口与三通阀一的输出端连接，冷却液出口经水泵的进口连接；水泵的出口经加热器与三通阀一的输入端一连接，并经散热器与三通阀一的输入端二连接；

控制器的输出端分别与空压机、水泵、加热器、散热器、三通阀一的控制端连接。

上述技术方案的有益效果如下：相比现有技术，增加了增湿器、加热器、散热器、三通阀一。加热器可实现电堆的快速升温，实现热吹扫。吹扫过程中可实现带载吹扫，全程避免高电位，有利于延长电堆的使用寿命。吹扫结束后，散热器还有助于实现电堆的快速降温，降低到电堆舒适的存储温度，进一步延长电堆的使用寿命。

基于上述装置的进一步改进，关机时，控制器首先控制三通阀一的输入端一开启、输入端二关闭，启动水泵和加热器，直到电堆的冷却液入口水温升至阈值，关闭加热器；然后，控制空压机对电堆和加湿器执行热吹扫；吹扫结束后，关闭空压机，控制三通阀一的输入端一关闭、输入端二打开，启动散热器，直到所述冷却液入口水温降至设定值，关闭散热器。

进一步，该装置还包括三通阀二；其中，

所述三通阀二的输入端与空压机的输出端连接，输出端一与增湿器的空气进口连接，输出端二与电堆的空气入口连接，控制端与控制器的输出端连接。

进一步，该装置还包括中冷器；其中，

所述中冷器的空气进口与空压机的输出端连接，空气出口与三通阀二的输入端连接，冷却液进口与三通阀一的输出端连接，冷却液出口与水泵的出口并联连接。

进一步，该装置还包括三通阀三；其中，

所述三通阀三的输入端与增湿器的空气出口连接，主路出口与电堆的空气入口连接，旁通出口与增湿器的尾气进口连接，控制端与控制器的输出端连接。

进一步，该装置还包括单向电控阀；

所述单向电控阀的输入端与增湿器的尾气出口连接，控制端与控制器的输出端连接。

进一步，所述控制器进一步包括依次连接的数据采集单元、数据处理与控制单元、执行单元。