燃料电池预增湿系统的制作方法

本技术涉及燃料电池，尤其涉及一种燃料电池预增湿系统。

背景技术：

1、燃料电池膜电极对水的要求较高，在干旱地区，燃料电池长期存放时存在膜电极水份变少的情况，电堆直接运行会对膜电极造成损伤。对电堆进行预增湿处理，能有效保护膜电极。预增湿过程中，管壁上会出现冷凝水，如果处理不当会造成电堆水淹，这样则不利于冷凝水工作。

2、因此，亟需一种燃料电池预增湿系统，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种燃料电池预增湿系统，能够在预增湿过程中水汽冷凝形成的冷凝水聚集，防止冷凝水直接进入到电堆中。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、燃料电池预增湿系统，用于为将进入燃料电池的氢气和空气进行增湿，包括：

4、增湿水源，为氢气和空气提供增湿水源；

5、喷头，所述喷头与所述增湿水源通过增湿管路连接，所述喷头设置于将氢气源与电堆氢气进口连通的氢气供给管路的管内，所述氢气供给管路位于所述喷头下游的部分包括u型管，和/或所述喷头设置于将空气压缩机出口与电堆空气进口连通的空气供给管路的管内，所述空气供给管路位于所述喷头下游的部分包括u型管。

6、作为上述燃料电池预增湿系统的一种优选技术方案，所述燃料电池预增湿系统还包括第一气水分离器，所述喷头包括第一喷头，所述第一喷头设置于将氢气源与电堆氢气进口连通的氢气供给管路的管内，所述第一喷头通过第一增湿管路与所述增湿水源连接，所述第一气水分离器与所述u型管的底部连通。

7、作为上述燃料电池预增湿系统的一种优选技术方案，所述第一气水分离器的出水口设置有第一排水管，所第一排水管设置有第一电磁阀。

8、作为上述燃料电池预增湿系统的一种优选技术方案，还包括第一连接管，所述第一连接管为直管，所述第一连接管的进气端与所述氢气供给管路连接，所述第一连接管与所述氢气供给管路连接的接头位于所述第一喷头的下游，所述第一连接管的出气端与所述电堆的氢气进口连通，所述第一连接管设置有第二电磁阀。

9、作为上述燃料电池预增湿系统的一种优选技术方案，所述氢气供给管路位于所述第一喷头下游的部分设置有第三电磁阀。

10、作为上述燃料电池预增湿系统的一种优选技术方案，所述燃料电池预增湿系统还包括第二气水分离器，所述喷头包括第二喷头，所述第二喷头设置于将所述空气压缩机出口与所述电堆空气进口连通的空气供给管路的管内，所述第二喷头通过第二增湿管路与所述增湿水源连接，所述第二气水分离器与所述u型管的底部连通。

11、作为上述燃料电池预增湿系统的一种优选技术方案，所述第二气水分离器的出水口设置有第二排水管，所第二排水管设置有第四电磁阀。

12、作为上述燃料电池预增湿系统的一种优选技术方案，还包括第二连接管，所述第二连接管为直管，所述第二连接管的进气端与所述空气供给管路连接，所述第二连接管与所述空气供给管路连接的接头位于所述第二喷头的下游，所述第二连接管的出气端与所述电堆的空气进口连通，所述第二连接管设置有第五电磁阀。

13、作为上述燃料电池预增湿系统的一种优选技术方案，所述空气供给管路位于所述第二喷头下游的部分设置有第六电磁阀。

14、作为上述燃料电池预增湿系统的一种优选技术方案，还包括总增湿管路和增湿水源，所述增湿水源的出口分别与所述总增湿管路和所述电堆的冷却液进口连通，所述冷却液循环泵的进口与所述电堆的冷却液出口连通，所述第一增湿管路和所述第二增湿管路分别与所述总增湿管路连通，且所述第一增湿管路上设置有第七电磁阀，所述第七电磁阀位于所述第一喷头的上游，所述第二增湿管路上设置有第八电磁阀，所述第八电磁阀位于所述第二喷头的下游。

15、本实用新型有益效果：

16、由于氢气供给管路位于喷头下游的部分包括u型管，空气供给管路位于喷头下游的部分包括u型管，当预增湿后的氢气通过氢气供给管路位于喷头下游的部分，预增湿后的空气通过空气供给管路位于喷头下游的部分时，增湿后的氢气和/或增湿后的空气分别在氢气供给管路和空气供给管路中冷凝形成冷凝水，冷凝水会聚集在u型管的底部，这样可防止冷凝水进入到电堆内而影响电堆工作。另外，该系统在不改变现有燃料电池现有的结构，通过增设管路和喷射头等，实现了预增湿功能。

技术特征：

1.燃料电池预增湿系统，用于为将进入燃料电池的氢气和空气进行增湿，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃料电池预增湿系统，其特征在于，所述燃料电池预增湿系统还包括第一气水分离器(9)，所述喷头包括第一喷头(2)，所述第一喷头(2)设置于将氢气源与电堆(26)氢气进口连通的氢气供给管路(3)的管内，所述第一喷头(2)通过第一增湿管路(6)与所述增湿水源(1)连接，所述第一气水分离器(9)与所述u型管的底部连通。

3.根据权利要求2所述的燃料电池预增湿系统，其特征在于，所述第一气水分离器(9)的出水口设置有第一排水管(10)，所第一排水管(10)设置有第一电磁阀(11)。

4.根据权利要求2所述的燃料电池预增湿系统，其特征在于，还包括第一连接管(15)，所述第一连接管(15)为直管，所述第一连接管(15)的进气端与所述氢气供给管路(3)连接，所述第一连接管(15)与所述氢气供给管路(3)连接的接头位于所述第一喷头(2)的下游，所述第一连接管(15)的出气端与所述电堆(26)的氢气进口连通，所述第一连接管(15)设置有第二电磁阀(16)。

5.根据权利要求2所述的燃料电池预增湿系统，其特征在于，所述氢气供给管路(3)位于所述第一喷头(2)下游的部分设置有第三电磁阀(17)。

6.根据权利要求2所述的燃料电池预增湿系统，其特征在于，所述燃料电池预增湿系统还包括第二气水分离器(12)，所述喷头包括第二喷头(4)，所述第二喷头(4)设置于将所述空气压缩机(8)出口与所述电堆(26)空气进口连通的空气供给管路(5)的管内，所述第二喷头(4)通过第二增湿管路(7)与所述增湿水源(1)连接，所述第二气水分离器(12)与所述u型管的底部连通。

7.根据权利要求6所述的燃料电池预增湿系统，其特征在于，所述第二气水分离器(12)的出水口设置有第二排水管(13)，所第二排水管(13)设置有第四电磁阀(14)。

8.根据权利要求6所述的燃料电池预增湿系统，其特征在于，还包括第二连接管(18)，所述第二连接管(18)为直管，所述第二连接管(18)的进气端与所述空气供给管路(5)连接，所述第二连接管(18)与所述空气供给管路(5)连接的接头位于所述第二喷头(4)的下游，所述第二连接管(18)的出气端与所述电堆(26)的空气进口连通，所述第二连接管(18)设置有第五电磁阀(19)。

9.根据权利要求6所述的燃料电池预增湿系统，其特征在于，所述空气供给管路(5)位于所述第二喷头(4)下游的部分设置有第六电磁阀(20)。

10.根据权利要求6所述的燃料电池预增湿系统，其特征在于，还包括总增湿管路(21)，所述增湿水源(1)的出口分别与所述总增湿管路(21)和所述电堆(26)的冷却液进口连通，所述增湿水源(1)的进口与所述电堆(26)的冷却液出口连通，所述第一增湿管路(6)和所述第二增湿管路(7)分别与所述总增湿管路(21)连通，且所述第一增湿管路(6)上设置有第七电磁阀(22)，所述第七电磁阀(22)位于所述第一喷头(2)的上游，所述第二增湿管路(7)上设置有第八电磁阀(23)，所述第八电磁阀(23)位于所述第二喷头(4)的下游。

技术总结
本技术涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池预增湿系统。其包括增湿水源和喷头。其中增湿水源为氢气和/或空气提供增湿水源；喷头与增湿水源通过增湿管路连接，喷头设置于将氢气源与电堆氢气进口连通的氢气供给管路的管内，氢气供给管路位于喷头下游的部分包括U型管，和/或喷头设置于将空气压缩机出口与电堆空气进口连通的空气供给管路的管内，空气供给管路位于喷头下游的部分包括U型管。增湿后的氢气和/或增湿后的空气分别在氢气供给管路和空气供给管路中冷凝形成冷凝水，冷凝水会聚集在管路的底部，这样可防止冷凝水进入到电堆内而影响电堆工作。

技术研发人员：时保帆,赵小军,王彦波,杨国华,乔兴年
受保护的技术使用者：山东国创燃料电池技术创新中心有限公司
技术研发日：20221025
技术公布日：2024/1/13