一種燃料電池空氣供應(yīng)裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種應(yīng)用于新能源汽車零部件的燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的燃料電池空氣供應(yīng)裝置，所述的燃料電池的空氣供應(yīng)裝置(2)的裝置殼體(7)上設(shè)置進(jìn)氣管(8)和出氣管(9)，裝置殼體(7)內(nèi)設(shè)置空氣壓縮機(jī)(10)，空氣壓縮機(jī)(10)的轉(zhuǎn)子(11)設(shè)置在靠近進(jìn)氣管(8)的部位，進(jìn)氣管(8)與進(jìn)水管(12)連接，進(jìn)水管(12)與水氣分離裝置(5)連接，本發(fā)明專利技術(shù)的燃料電池空氣供應(yīng)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效確保空氣供應(yīng)裝置向燃料電池堆供應(yīng)符合濕度要求的空氣，提高燃料電池堆的反應(yīng)效率，提高燃料電池整體性能，同時取消加濕器設(shè)置，有效降低燃料電池的整體體積和重量，降低燃料電池成本，從而有效提高燃料電池市場競爭力。

Fuel cell air supply device

Fuel cell air supply device of the invention provides an application in the new energy automotive technology field of fuel cell, the air supply device comprises a fuel cell (2) of the device (7) is arranged on the air inlet pipe (8) and an outlet (9), (7) is arranged in the shell of the device of air compressor (10), air compressor (10) of the rotor (11) is arranged near the air inlet pipe (8) part of the intake pipe (8), (12) is connected with the water inlet pipe, water inlet pipe (12) and gas separation device (5) connected to the fuel cell air supply device of the invention has the advantages of simple structure. To ensure the air supply device to supply fuel cell stack with air humidity requirements, improve the reaction efficiency of the fuel cell stack, improve the overall performance of the fuel cell, and cancel the humidifier set, effectively reduce the fuel cell overall volume and weight, reduce the cost of fuel cell, Thereby effectively improving the competitiveness of the fuel cell market.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種燃料電池空氣供應(yīng)裝置
本專利技術(shù)屬于新能源汽車零部件的燃料電池
，更具體地說，是涉及一種燃料電池空氣供應(yīng)裝置。
技術(shù)介紹
燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。在眾多類型燃料電池中，質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)具有工作溫度低、比能高、啟動快、壽命長、應(yīng)用廣泛等特點，被認(rèn)為是最具應(yīng)用前景的。在質(zhì)子交換膜燃料電池中，氫和氧分別在陽極和陰極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流。燃料電池中氧氣壓力與燃料電池系統(tǒng)的性能有直接關(guān)系，提高空氣的供氣壓力(即氧氣的分壓力)，不僅可以增大燃料電池系統(tǒng)的能量密度，還可以減小系統(tǒng)尺寸，提高電池堆效率和改善水平衡。因此，空氣供應(yīng)系統(tǒng)是燃料電池一個重要組成部分。此外，由于質(zhì)子交換膜燃料電池工作特點，要求供給燃料電池的空氣必須是有一定濕度的。現(xiàn)有技術(shù)中常用的質(zhì)子交換膜燃料電池主要由燃料電池堆、空氣供給系統(tǒng)、氫氣供給(供給及循環(huán))系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)等組成。燃料電池系統(tǒng)中氫氣供給系統(tǒng)和空氣供給系統(tǒng)分別給電堆提供一定壓力和流量的純凈氫氣和空氣，確保電堆持續(xù)產(chǎn)生電流；燃料電池堆反應(yīng)產(chǎn)生的水和氣經(jīng)過水氣分離系統(tǒng)后，分離出來的水流向加濕器，加濕器則向來自供氣供應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)空氣提供適當(dāng)?shù)臐穸龋员阌谔岣呷剂想姵囟逊磻?yīng)效率；冷卻水系統(tǒng)將電堆產(chǎn)生的多余熱量通過循環(huán)去離子水帶出燃料電池堆，使燃料電池堆處于高效反應(yīng)條件下工作。現(xiàn)有技術(shù)中，空氣增濕都是通過專門的加濕器完成的，如中國專利號CN200810301505、CN201510187512等專利文獻(xiàn)公開的燃料電池加濕器，他們的共同特點是加濕器體積較大，與空氣供應(yīng)系統(tǒng)中空氣壓縮機(jī)的大小相當(dāng)，這不僅增加了燃料電池系統(tǒng)的體積和重量，也增加了燃料電池的成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效確保空氣供應(yīng)裝置向燃料電池堆供應(yīng)符合濕度要求的空氣，提高燃料電池堆的反應(yīng)效率，提高燃料電池整體性能，同時取消加濕器設(shè)置，有效降低燃料電池的整體體積和重量，降低燃料電池成本的燃料電池空氣供應(yīng)裝置。要解決以上所述的技術(shù)問題，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案為：本專利技術(shù)為一種燃料電池空氣供應(yīng)裝置，所述的燃料電池包括燃料電池堆、空氣供應(yīng)裝置、氫氣供應(yīng)裝置、冷卻水裝置、水氣分離裝置、數(shù)據(jù)采集控制部件，所述的空氣供應(yīng)裝置包括裝置殼體，裝置殼體上設(shè)置進(jìn)氣管和出氣管，裝置殼體內(nèi)設(shè)置空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)置在靠近進(jìn)氣管的部位，進(jìn)氣管與進(jìn)水管連接，進(jìn)水管與水氣分離裝置連接。所述的裝置殼體內(nèi)設(shè)置腔體，轉(zhuǎn)子位于腔體內(nèi)，腔體與進(jìn)氣管連通，所述的空氣壓縮機(jī)設(shè)置為能夠帶動從進(jìn)氣管進(jìn)入腔體的空氣和從進(jìn)水管進(jìn)入腔體的水進(jìn)行混合的結(jié)構(gòu)。所述的進(jìn)氣管上設(shè)置多個進(jìn)水孔，多個進(jìn)水孔設(shè)置為沿進(jìn)氣管一周布置的結(jié)構(gòu)，多個進(jìn)水口按間隙布置，進(jìn)水孔與進(jìn)水管連通，水氣分離裝置分離出的水設(shè)置為能夠輸送到進(jìn)水管的結(jié)構(gòu)。所述的空氣壓縮機(jī)與裝置殼體固定連接，空氣壓縮機(jī)與電機(jī)連接，電機(jī)與能夠控制電機(jī)啟停及轉(zhuǎn)速變化的控制開關(guān)連接。所述的進(jìn)氣管與進(jìn)氣口連通，出氣管與出氣口連通，所述的進(jìn)氣管位置設(shè)置多孔狀消聲器，出氣管位置設(shè)置整流板。所述的電機(jī)帶動空氣壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動時，進(jìn)氣管部位設(shè)置為處于負(fù)壓狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，所述的空氣供應(yīng)裝置的出氣管與燃料電池堆連接。所述的裝置殼體的腔體內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子之間設(shè)置為存在間隙部的結(jié)構(gòu)，所述的空氣供應(yīng)裝置的進(jìn)水孔設(shè)置為靠近進(jìn)氣口的結(jié)構(gòu)。所述的空氣壓縮機(jī)為螺桿式空氣壓縮機(jī)或羅茨式空氣壓縮機(jī)。采用本專利技術(shù)的技術(shù)方案，能得到以下的有益效果：本專利技術(shù)所述的燃料電池空氣供應(yīng)裝置，燃料電池的燃料電堆反應(yīng)產(chǎn)生的水和氣經(jīng)過水氣分離裝置進(jìn)行分離，分離出的水直接引入空氣供應(yīng)裝置，分離出的水通過進(jìn)水管進(jìn)入進(jìn)氣管，而空氣也從進(jìn)氣管進(jìn)入，這樣，進(jìn)入進(jìn)氣管的空氣和水在輸送到空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子部位，轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動，將液態(tài)水和空氣充分混合。此外，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子對空氣做功壓縮的過程，也是氣體溫度逐漸升高的過程，空氣溫度升高將有助于液態(tài)水的蒸發(fā)，促進(jìn)水和氣混合并進(jìn)一步提高空氣濕度。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)水和空氣的充分混合，從而提供符合燃料電池堆反應(yīng)所需要的加濕空氣，有效提高燃料電池堆的反應(yīng)效率，提高了燃料電池的整體效率和性能。本專利技術(shù)所述的燃料電池空氣供應(yīng)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效確保空氣供應(yīng)裝置向燃料電池堆供應(yīng)符合濕度要求的空氣，提高燃料電池堆的反應(yīng)效率，提高燃料電池整體性能，同時取消加濕器設(shè)置，有效降低燃料電池的整體體積和重量，降低燃料電池成本，從而有效提高燃料電池市場競爭力。附圖說明下面對本說明書各附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作出簡要的說明：圖1為本專利技術(shù)所述的燃料電池的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)所述的燃料電池空氣供應(yīng)裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中標(biāo)記分別為：1、燃料電池堆；2、空氣供應(yīng)裝置；3、氫氣供應(yīng)裝置；4、冷卻水裝置；5、水氣分離裝置；6、數(shù)據(jù)采集控制部件；7、裝置殼體；8、進(jìn)氣管；9、出氣管；10、空氣壓縮機(jī)；11、轉(zhuǎn)子；12、進(jìn)水管；13、腔體；14、進(jìn)水孔；15、電機(jī)；16、控制開關(guān)；17、進(jìn)氣口；18、出氣口；19、多孔狀消聲器；20、整流板；21、能量管理系統(tǒng)。具體實施方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本專利技術(shù)的具體實施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：如附圖1、附圖2所示，本專利技術(shù)為一種燃料電池空氣供應(yīng)裝置，所述的燃料電池包括燃料電池堆1、空氣供應(yīng)裝置2、氫氣供應(yīng)裝置3、冷卻水裝置4、水氣分離裝置5、數(shù)據(jù)采集控制部件6，所述的空氣供應(yīng)裝置2包括裝置殼體7，裝置殼體7上設(shè)置進(jìn)氣管8和出氣管9，裝置殼體7內(nèi)設(shè)置空氣壓縮機(jī)10，空氣壓縮機(jī)10的轉(zhuǎn)子11設(shè)置在靠近進(jìn)氣管8的部位，進(jìn)氣管8與進(jìn)水管12連接，進(jìn)水管12與水氣分離裝置5連接。上述結(jié)構(gòu)，燃料電池的燃料電堆反應(yīng)產(chǎn)生的水和氣經(jīng)過水氣分離裝置進(jìn)行分離，分離出的水直接引入空氣供應(yīng)裝置，分離出的水通過進(jìn)水管進(jìn)入進(jìn)氣管，而空氣也從進(jìn)氣管進(jìn)入，這樣，進(jìn)入進(jìn)氣管的空氣和水再輸送到空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子部位，轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動，將液態(tài)水和空氣充分混合。此外，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子對空氣做功壓縮的過程，也是氣體溫度逐漸升高的過程，空氣溫度升高將有助于液態(tài)水的蒸發(fā)，促進(jìn)水和氣混合并進(jìn)一步提高空氣濕度。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)水和空氣的充分混合，從而提供符合燃料電池堆1反應(yīng)所需要的加濕空氣，有效提高燃料電池堆的反應(yīng)效率，提高了燃料電池的整體效率和性能。本專利技術(shù)所述的燃料電池空氣供應(yīng)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效確保空氣供應(yīng)裝置向燃料電池堆供應(yīng)符合濕度要求的空氣，提高燃料電池堆的反應(yīng)效率，提高燃料電池整體性能，同時取消加濕器設(shè)置，有效降低燃料電池的整體體積和重量，降低燃料電池成本，從而有效提高燃料電池市場競爭力。所述的裝置殼體7內(nèi)設(shè)置腔體13，轉(zhuǎn)子11位于腔體13內(nèi)，腔體13與進(jìn)氣管8連通，所述的空氣壓縮機(jī)10設(shè)置為能夠帶動從進(jìn)氣管8進(jìn)入腔體13的空氣和從進(jìn)水管12進(jìn)入腔體13的水進(jìn)行混合的結(jié)構(gòu)。所述的進(jìn)氣管8上設(shè)置多個進(jìn)水孔14，多個進(jìn)水孔14設(shè)置為沿進(jìn)氣管8一周布置的結(jié)構(gòu)，多個進(jìn)水口14按間隙布置，進(jìn)水孔14與進(jìn)水管12連通，水氣分離裝置5分離出的水設(shè)置為能夠輸送到進(jìn)水管12的結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)的進(jìn)水孔設(shè)置本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種燃料電池空氣供應(yīng)裝置，所述的燃料電池包括燃料電池堆(1)、空氣供應(yīng)裝置(2)、氫氣供應(yīng)裝置(3)、冷卻水裝置(4)、水氣分離裝置(5)、數(shù)據(jù)采集控制部件(6)，其特征在于：空氣供應(yīng)裝置(2)包括裝置殼體(7)，裝置殼體(7)上設(shè)置進(jìn)氣管(8)和出氣管(9)，裝置殼體(7)內(nèi)設(shè)置空氣壓縮機(jī)(10)，空氣壓縮機(jī)(10)的轉(zhuǎn)子(11)設(shè)置在靠近進(jìn)氣管(8)的部位，進(jìn)氣管(8)與進(jìn)水管(12)連接，進(jìn)水管(12)與水氣分離裝置(5)連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種燃料電池空氣供應(yīng)裝置，所述的燃料電池包括燃料電池堆(1)、空氣供應(yīng)裝置(2)、氫氣供應(yīng)裝置(3)、冷卻水裝置(4)、水氣分離裝置(5)、數(shù)據(jù)采集控制部件(6)，其特征在于：空氣供應(yīng)裝置(2)包括裝置殼體(7)，裝置殼體(7)上設(shè)置進(jìn)氣管(8)和出氣管(9)，裝置殼體(7)內(nèi)設(shè)置空氣壓縮機(jī)(10)，空氣壓縮機(jī)(10)的轉(zhuǎn)子(11)設(shè)置在靠近進(jìn)氣管(8)的部位，進(jìn)氣管(8)與進(jìn)水管(12)連接，進(jìn)水管(12)與水氣分離裝置(5)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池空氣供應(yīng)裝置，其特征在于：所述的裝置殼體(7)內(nèi)設(shè)置腔體(13)，轉(zhuǎn)子(11)位于腔體(13)內(nèi)，腔體(13)與進(jìn)氣管(8)連通，所述的空氣壓縮機(jī)(10)設(shè)置為能夠帶動從進(jìn)氣管(8)進(jìn)入腔體(13)的空氣和從進(jìn)水管(12)進(jìn)入腔體(13)的水進(jìn)行混合的結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池空氣供應(yīng)裝置，其特征在于：所述的進(jìn)氣管(8)上設(shè)置多個進(jìn)水孔(14)，多個進(jìn)水孔(14)設(shè)置為沿進(jìn)氣管(8)一周布置的結(jié)構(gòu)，多個進(jìn)水口(14)按間隙布置，進(jìn)水孔(14)與進(jìn)水管(12)連通，水氣分離裝置(5)分離出的水設(shè)置為能夠輸送...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：施法佳，范禮，姜倩，周俊，趙仕云，
申請(專利權(quán))人：杰鋒汽車動力系統(tǒng)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽,34