[发明专利]一种燃料电池空气系统

说明书

本发明提供了一种燃料电池空气系统，其包括空气滤清器、空气压缩机、加湿器、选择阀及节气门，其中：所述空气滤清器的输出端经管道连接所述空气压缩机的输入口，所述空气压缩机的输出口经管道连接所述加湿器的第一输入口；所述述加湿器的第一输出口经管道连接所述选择阀的输入口，所述选择阀的第一输出口经管道连接所述电堆的输入口，所述电堆的输出口经管道连接所述节气门的第一输入口，所述节气门的第二输入口经管道连接所述选择阀的第二输出口，所述节气门的输出口连接所述加湿器的第二输入口。通过空气压缩机、选择阀及节气门的配合，本发明能够同时满足电堆对空气流量和压力的需求。

技术领域

本发明涉及燃料电池，尤其涉及一种燃料电池空气系统。

背景技术

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。由于在整个过程中不涉及到燃烧过程，除了生成水和放出热量外，不再生成其他污染物，而且燃料电池直接将化学能转化为电能。因此，燃料电池具有无污染，高效率的优势，相对其他动力具有更广阔的前景。

目前车用氢燃料电池氧化剂采用空气，空气经过空滤的过滤，去除掉空气中污染电堆的成分，经过空压机压缩，提高空气的压力，再进入中冷器进行冷却，使其温度达到适合电堆工作的温度，然后经过冷却后的空气进入加湿器进行加湿，将加湿后的空气通入电堆阴极进行反应，反应后的气体从电堆阴极排出进入大气。如何精确控制进入电堆空气的流量和压力是整个空气系统控制的难点和关键点，因为流量和压力的控制影响着整个电堆的效率和寿命。

现有的燃料电池空气系统，进入燃料电池的空气流量和压力均采用空压机和节气门的组合进行控制：通过调节空压机转速来调节空气压力，再通过节气门阀门开启角度来控制进入空压机的流量和压力。主要的缺点是当空压机转速提高时，空气压力提高，虽然通过关小节气门角度可以减小空气流量，但进入电堆的空气压力升高，现有的设计方案不能同时满足电堆对空气流量和压力的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃料电池空气系统，其具体技术方案如下：

一种燃料电池空气系统，其包括空气滤清器、空气压缩机、加湿器、选择阀及节气门，其中：

所述空气滤清器的输出端经管道连接所述空气压缩机的输入口，所述空气压缩机的输出口经管道连接所述加湿器的第一输入口；

所述述加湿器的第一输出口经管道连接所述选择阀的输入口，所述选择阀的第一输出口经管道连接所述电堆的输入口，所述电堆的输出口经管道连接所述节气门的第一输入口，所述节气门的第二输入口经管道连接所述选择阀的第二输出口，所述节气门的输出口连接所述加湿器的第二输入口。

在一些实施例中，其还包括中冷器，所述中冷器设置在所述空气压缩机和所述加湿器之间的管道上。

在一些实施例中，其还包括空气排气装置，所述空气排气装置的输入口经管道连接所述加湿器的第二输出口。

通过空气压缩机、选择阀及节气门的配合，本发明能够同时满足电堆对空气流量和压力的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要实用的附图作简单地介绍、显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为本发明的燃料电池空气系统的结构示意图；

图1中包括空气滤清器1、空气压缩机2、中冷器3、加湿器4、选择阀5、电堆6、节气门7。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点、能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。