[实用新型]一种燃料电池的空气降温增湿设备及应用的燃料电池

说明书

本实用新型公开了一种燃料电池的空气降温增湿设备及应用的燃料电池，包括增湿模块和中冷模块，中冷模块和增湿模块通过紧固件对接连接在一起，中冷模块上设有高温干燥空气入口、低温干燥空气出口、冷却液入口和冷却液出口，增湿模块上设有低温干燥空气流入口和低温湿空气流出口，低温干燥空气出口与低温干燥空气流入口对接，高温干燥空气从高温干燥空气入口进入经过中冷模块的降温后变成低温干燥空气进入增湿模块处理，再变成低温加湿空气从低温湿空气流出口流出；冷却液从冷却液入口进入中冷模块内部进行热量交换后从冷却液出口流出，该结构将冷器与增湿器的功能合为一体，结构简单、紧奏，占用燃料电池系统整体布局空间少，安装方便。

技术领域：

本实用新型涉及一种燃料电池的空气降温增湿设备及应用的燃料电池。

背景技术：

现有的燃料电池为保证燃料电池的正常运行，充足的氢气、空气供应与合适的运行温度控制必不可少，同时气体的增湿也是燃料电池正常运行的必要条件。车用燃料电池功率较大，对功率体积比要求较高，大多数采用的为高压燃料电池(其中高压是指气体的高压)。高压燃料电池的空气供应需要气体压缩机提供空气以达到相应功率下的空气压力和供给量。经过气体压缩机出来的空气温度较高，如果直接进入燃料电池会造成燃料电池损坏，需要降温。刚进入燃料电池的空气是比较干燥的气体需要增湿。为解决空气的降温与增湿问题，目前比较主流的做法是在气体压缩机与燃料电池进气口之间增加一个中冷器，用来降低气体温度至电堆最佳工作温度范围；一个增湿器来给燃料电池进气端的空气增湿。本发明方案为一种设备同时具有中冷器与增湿器的功能，减少燃料电池系统中动力平衡装置(BOP)的种类，提高燃料电池系统(BOP)布局的空间利用率，优化空气管路的布置。

目前车用大功率水冷型燃料电池系统的空气降温与空气增湿是两个单独分开的器件。在进行燃料电池系统整体布局的时候占用空间较大，管路布局复杂， BOP种类繁复，连接点多，继而也会造成后期整车布局空间利用率低、气阻过大、泄漏点增多等问题。。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种燃料电池的空气降温增湿设备及应用的燃料电池，该结构将冷器与增湿器的功能合为一体，结构简单、紧奏，占用燃料电池系统整体布局空间少，安装方便。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的：

一种燃料电池的空气降温增湿设备，包括增湿模块和中冷模块，其特征在于：所述中冷模块和增湿模块通过紧固件对接连接在一起，所述中冷模块上设有高温干燥空气入口、低温干燥空气出口、冷却液入口和冷却液出口，所述增湿模块上设有低温干燥空气流入口和低温湿空气流出口，低温干燥空气出口与低温干燥空气流入口对接，高温干燥空气从高温干燥空气入口进入经过中冷模块的降温后变成低温干燥空气进入增湿模块处理，再变成低温加湿空气从低温湿空气流出口流出；冷却液从冷却液入口进入中冷模块内部进行热量交换后从冷却液出口流出。

上述所述的中冷模块内部设有冷却液进液腔室和冷却液出液腔室，所述冷却液进液腔室与冷却液入口连通，所述冷却液出液腔室与冷却液出口连通，冷却液进液腔室和冷却液出液腔室之间设有若干扁管连通。

上述所述的若干扁管中相邻的两个扁管之间安装有波纹散热板，高温干燥空气通过波纹散热板、两个扁管的接触热传递到冷却液带走。

上述所述的紧固件是螺钉，所述中冷模块上设有若干第一安装凸耳，所述增湿模块上设有与第一安装凸耳对应的第二安装凸耳，第一安装凸耳和第二安装凸耳上分别设有第一螺钉孔和第二螺钉孔，通过螺钉穿过第一螺钉孔和第二螺钉孔将中冷模块和增湿模块锁紧连接在一起。

上述所述的冷却液入口和冷却液出口设置在中冷模块的对称面相对的两个侧面或者同一侧面上。

上述所述的波纹散热板与扁管之间形成积液室，中冷模块的底部设有排水口，通过排水口将积液室里的积水排出。

上述所述的中冷模块内设有导流腔。