[实用新型]一种汽车燃料电池动力系统的膜加湿器

说明书

一种汽车燃料电池动力系统的膜加湿器，涉及燃料电池系统零部件技术领域，包括壳体、第一通流部、第二通流部，壳体内有十字交叉并贯穿壳体的第一流体通路和第二流体通路，第一通流部具有两个并呈中心对称位于第一流体通路的两端，第一通流部具有斜向的导流部，第二通流部具有两个并呈镜像对称位于第二流体通路的两端，壳体内还存在有沿第二流体通路方向设置并连接两端第二通流部的膜管束单元。通过该膜加湿器，燃料电池堆阴极侧出口尾气排出的湿空气具有更好的气体分布均匀性、流通路径简单、压力损失小、不产生紊流，可以与进入燃料电池堆阴极侧进口的待反应的干空气实现充分、高效的水分交换，满足燃料电池堆阴极侧对进气湿空气的需求。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池系统零部件技术领域，尤其涉及一种汽车燃料电池动力系统的膜加湿器。

背景技术

汽车的出现对人类社会经济、科技、文化产生了巨大影响。目前，汽车已成为人们日常生活中不可缺少的代步和运输工具，汽车工业也成为现代经济的支柱产业。随着国民经济快速发展，我国汽车工业也将面临一个快速发展的机遇期。随着全球汽车保有量的急剧提升，传统内燃机汽车所带来的能源和环境问题日益严重，能源短缺和环境污染是21世纪汽车工业面临的两大挑战。

在节能减排的大趋势下，质子交换膜燃料电池汽车作为新能源汽车的一种解决方案，近几年来成为国际研究热点之一。但燃料电池汽车实现全球产业化之前，还有许多问题需要解决，其中燃料电池的空气供应系统就是比较关键的问题之一。燃料电池的空气供应系统有空压机和膜加湿器两个关键零部件，其中，膜加湿器通过燃料电池自身反应产出的富水的尾排空气起到对进入燃料电池堆的干燥空气加湿、防止膜干现象、提高电堆工作效率及寿命的作用。

目前常用的加湿方法有内部加湿法和外部加湿法，其中外部加湿方式包括鼓泡法加湿、喷水加湿、晗轮加湿和膜加湿等。膜加湿因具有结构简单、无运动部件、耐久性好、无需消耗燃料电池能量、利用尾气进行加湿、提高系统效率等优势成为加湿方式中的研究热点。目前常用的膜加湿器有板式膜加湿器和管式膜加湿器。

另外膜加湿器内部流道气体分布均匀性在一定程度上影响膜加湿器的加湿能力，气体分布均匀性越好、流道阻力越小，膜加湿器的加湿性能越好。而现有技术中，如一般为提高水汽交换效率，采用富水的排出空气与干燥的反应空气对向流动的方式，但是该方式为从一端向另一端的送风换湿，一方面，为实现逆流的换湿流动结构，反应空气和排出空气的湿度最大段在同一处，湿度最小段在同一处，会导致换湿效率的下降；另一方面，其上进上出且具有多个横置膜管的结构内容易发生因气体分布均匀性差、阻力大造成流动空气的碰撞、紊乱，导致水分交换效率的下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车燃料电池动力系统的膜加湿器通过该膜加湿器，燃料电池堆阴极侧出口尾气排出的湿空气具有更好的气体分布均匀性、气体流通路径简单、压力损失小、不会产生紊流，可以与进入燃料电池堆阴极侧进口的待反应的干空气实现充分、高效的水分交换，满足燃料电池系统中燃料电池堆阴极侧对进气湿空气的需求。

为实现实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种汽车燃料电池动力系统的膜加湿器，包括壳体、第一通流部、第二通流部，所述壳体内存在有十字交叉并贯穿所述壳体的第一流体通路和第二流体通路，所述第一通流部具有两个并呈中心对称位于所述第一流体通路的两端，所述第一通流部具有斜向的导流部，所述第二通流部具有两个并呈镜像对称位于所述第二流体通路的两端，所述壳体内还存在有沿所述第二流体通路方向设置并连接两端所述第二通流部的膜管束单元。