本發(fā)明實(shí)施例涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

質(zhì)子交換膜燃料電池是一種使用氫氣和氧氣或者空氣中氧氣反應(yīng)的發(fā)電裝置。是可以完全脫離石油的新型能源裝置，逐步被應(yīng)用于電站和車(chē)載等領(lǐng)域。由于其反應(yīng)過(guò)程中會(huì)生成水，其內(nèi)部的水熱控制成為其一關(guān)鍵技術(shù)。然而，外界環(huán)境溫度對(duì)燃料電池的工作狀態(tài)有較大影響，其中燃料電池進(jìn)氣溫度的控制即成為水熱控制關(guān)鍵的其中一部分。

在對(duì)燃料電池的工作特性沒(méi)有完全了解的情況下，燃料電池建模很困難并且控制技術(shù)也不成熟，尤其在對(duì)燃料電池系統(tǒng)的進(jìn)氣溫度、濕度控制方面。一旦溫度和/或濕度的控制效果不理想，容易造成發(fā)電效率的明顯下降，使造價(jià)昂貴的質(zhì)子交換膜由于使用不當(dāng)很快老化，最終無(wú)法正常進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用在進(jìn)氣管路上附加換熱裝置，完成對(duì)燃料電池的進(jìn)氣的預(yù)熱過(guò)程，對(duì)于燃料電池的整套系統(tǒng)而言，這必然會(huì)增加進(jìn)氣管路的阻力降，意味著進(jìn)氣輸送單元，如風(fēng)機(jī)、空壓力等，需要消耗更多的能量，從而需要增加額外電負(fù)荷，使得燃料電池的整體效率值下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)，能夠充分利用燃料電池的冷卻液換熱循環(huán)單元(或者冷卻液換熱循環(huán)系統(tǒng))調(diào)節(jié)燃料電池的進(jìn)氣的溫度，降低能量消耗保障和減少額外電負(fù)荷，且保障燃料電池正常工作。

本發(fā)明提供的一種燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

溫度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度，并將測(cè)得的溫度值反饋給溫控裝置；以及

所述溫控裝置，包括所述燃料電池的冷卻液換熱循環(huán)單元，其中，所述冷卻液換熱循環(huán)單元包括換熱器，所述溫控裝置根據(jù)所述測(cè)得的溫度值，并通過(guò)所述換熱器實(shí)現(xiàn)所述燃料電池的冷卻液與所述燃料電池的進(jìn)氣的換熱處理，以調(diào)節(jié)控制所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度。

示例性地，所述系統(tǒng)還包括：

濾水裝置，用于濾除所述燃料電池的進(jìn)氣的水分。

示例性地，所述系統(tǒng)還包括：

物理過(guò)濾器，包括濾紙和/或?yàn)V網(wǎng)，用于濾除所述燃料電池的進(jìn)氣的顆粒物質(zhì)；

和/或，

化學(xué)過(guò)濾器，用于濾除所述燃料電池的進(jìn)氣的化學(xué)物質(zhì)，所述化學(xué)物質(zhì)包括二氧化硫、一氧化碳以及碳?xì)浠衔镏辽僖环N。

示例性地，所述溫控裝置還包括比例調(diào)節(jié)閥，

所述比例調(diào)節(jié)閥用于控制所述燃料電池的冷卻液的流量大小，當(dāng)所述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度低于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述比例調(diào)節(jié)閥調(diào)整至最大開(kāi)度，以使所述燃料電池的冷卻液以最大流量流經(jīng)所述換熱器，提升所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度；以及

用于當(dāng)所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度高于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，調(diào)整至關(guān)閉狀態(tài)，禁止所述燃料電池的冷卻液進(jìn)入所述換熱器，以停止所述燃料電池的冷卻液與所述燃料電池的進(jìn)氣的換熱處理，其中，所述第二預(yù)設(shè)值大于所述第一預(yù)設(shè)值。

示例性地，所述溫控裝置還包括輔助加熱器，

所述輔助加熱器用于當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度還低于所述第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，對(duì)所述燃料電池的冷卻液進(jìn)行加熱處理，其中，加熱處理后的冷卻液流經(jīng)所述換熱器與所述燃料電池的進(jìn)氣進(jìn)行換熱。

示例性地，所述濾水裝置包括濾網(wǎng)和/或?yàn)V水葉片，所述濾水葉片呈百葉窗結(jié)構(gòu)排布。

示例性地，所述系統(tǒng)包括所述物理過(guò)濾器，

以及，

所述系統(tǒng)還包括空氣流量計(jì)，用于檢測(cè)流經(jīng)所述燃料電池的實(shí)時(shí)空氣流量，得到流量值；以及

包括壓差傳感器，用于檢測(cè)所述燃料電池內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的壓力差，得到壓差值；

其中，結(jié)合所述流量值和所述壓差值確定是否更換所述物理過(guò)濾器。

示例性地，所述系統(tǒng)還包括控制器和報(bào)警器，

所述控制器用于判斷所述壓差值是否大于或者等于所述流量值對(duì)應(yīng)的最大允許的進(jìn)氣的壓差值，如是，則向所述報(bào)警器發(fā)出控制指令；

所述報(bào)警器用于接收所述控制指令，并發(fā)出報(bào)警信息，以通知用戶(hù)更換所述物理過(guò)濾器。

示例性地，所述系統(tǒng)為圓柱結(jié)構(gòu)或者板式結(jié)構(gòu)。

示例性地，所述換熱器為板式換熱器、列管式換熱器或者翹片式換熱器。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，能夠充分利用燃料電池的冷卻液換熱循環(huán)單元(或者冷卻液換熱循環(huán)系統(tǒng))調(diào)節(jié)燃料電池的進(jìn)氣的溫度，降低能量消耗保障和減少額外電負(fù)荷，且有效控制燃料電池的進(jìn)氣的溫度，使燃料電池能夠正常進(jìn)行化學(xué)反映，避免燃料電池的發(fā)電效率下降，減緩燃料電池的質(zhì)子交換膜的老化速率，延長(zhǎng)燃料電池膜電極壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之三。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之一。如圖1所示，燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)可以包括溫度檢測(cè)裝置和溫控裝置。

溫度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度，并將測(cè)得的溫度值反饋給溫控裝置，其中，溫度檢測(cè)裝置可以是溫度傳感器或者溫度傳感器與其他電器件(例如，微處理器)的電連接組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池的進(jìn)氣的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。以及，溫度檢測(cè)裝置與溫控裝置電連接，可以將檢測(cè)到的溫度值實(shí)時(shí)反饋給溫控裝置。

溫控裝置可以包括所述燃料電池的冷卻液換熱循環(huán)單元，其中，所述冷卻液換熱循環(huán)單元包括換熱器，所述溫控裝置根據(jù)所述測(cè)得的溫度值，并通過(guò)所述換熱器實(shí)現(xiàn)所述燃料電池的冷卻液與所述燃料電池的進(jìn)氣的換熱處理，以調(diào)節(jié)控制所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度。示例性地，冷卻液換熱循環(huán)單元可以是表面式熱交換裝置，其熱量由一種流體通過(guò)固體壁傳給另一種流體，具體地，燃料電池的冷卻液將燃料電池的工作產(chǎn)熱帶出進(jìn)入換熱器，換熱器可以是將冷卻液的熱量傳給換熱器外的燃料電池的進(jìn)氣，冷卻液的溫度也可以降低，從而循環(huán)利用進(jìn)入燃料電池降低燃料電池帶走燃料電池的產(chǎn)熱，燃料電池的進(jìn)氣的溫度得到提升。

可以理解的是，溫度檢測(cè)裝置與溫控裝置可以通過(guò)無(wú)線連接方式傳輸溫度數(shù)據(jù)也可以通過(guò)有線連接的方式傳輸溫度數(shù)據(jù)，本發(fā)明在此不作限制。

根據(jù)上述實(shí)施例，能夠充分利用燃料電池的冷卻液換熱循環(huán)單元(或者冷卻液換熱循環(huán)系統(tǒng))調(diào)節(jié)燃料電池的進(jìn)氣的溫度，降低能量消耗保障和減少額外電負(fù)荷，且有效控制燃料電池的進(jìn)氣的溫度。

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，溫控裝置還可以包括比例調(diào)節(jié)閥，其中，比例調(diào) 節(jié)閥是指在執(zhí)行的過(guò)程中采用比例和積分兩種計(jì)算綜合起來(lái)的電動(dòng)閥門(mén)，計(jì)算值離設(shè)定值越遠(yuǎn)，步進(jìn)馬達(dá)動(dòng)作越快，基本是一個(gè)衰減的正弦波形。在本發(fā)明實(shí)施例中，比例調(diào)節(jié)閥用于控制所述燃料電池的冷卻液的流量大小，當(dāng)所述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度低于第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述比例調(diào)節(jié)閥調(diào)整至最大開(kāi)度，以使所述燃料電池的冷卻液以最大流量流經(jīng)所述換熱器，提升所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度。以及用于當(dāng)所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度高于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，調(diào)整至關(guān)閉狀態(tài)，禁止所述燃料電池的冷卻液進(jìn)入所述換熱器，以停止所述燃料電池的冷卻液與所述燃料電池的進(jìn)氣的換熱處理，其中，所述第二預(yù)設(shè)值大于所述第一預(yù)設(shè)值。例如，比例調(diào)節(jié)閥的一端可以連接燃料電池的冷卻液的水泵，另一端連接換熱器，當(dāng)燃料電池的進(jìn)氣的溫度低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，比例調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)所述水泵釋放所述冷卻液，經(jīng)由換熱器將熱量傳遞給燃料電池的進(jìn)氣，當(dāng)兩者差值(進(jìn)氣的當(dāng)前溫度值低于第一預(yù)設(shè)值)較大時(shí)，比例調(diào)節(jié)閥調(diào)整至最大開(kāi)度，從而調(diào)整水泵至最大功率，快速釋放并加速冷卻液的流動(dòng)，從而快速提升燃料電池的進(jìn)氣的溫度，反之，比例調(diào)節(jié)閥調(diào)整至關(guān)閉狀態(tài)，降低水泵的功率甚至關(guān)閉水泵，從而禁止冷卻液進(jìn)入換熱器，避免燃料電池的進(jìn)氣溫度過(guò)。作為一個(gè)示例，當(dāng)燃料電池的進(jìn)氣的溫度大于第一預(yù)設(shè)值而小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，則可以插值控制比例調(diào)節(jié)閥，從而控制燃料電池的冷卻液的流量。應(yīng)用該實(shí)施例，本發(fā)明充分利用燃料電池的冷卻液循環(huán)單元，既有效地對(duì)燃料電池的進(jìn)氣的溫度進(jìn)行調(diào)整，還簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，且還簡(jiǎn)化了燃料電池低溫啟動(dòng)過(guò)程和降低低溫啟動(dòng)的難度。作為一個(gè)示例，在本發(fā)明中，比例調(diào)節(jié)閥可以是具有進(jìn)出口的l型的管道。

進(jìn)一步地，溫度裝置還可以包括輔助加熱器，其中，輔助加熱器可以是 電加熱棒或者電加熱片，用于當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間所述燃料電池的進(jìn)氣的溫度還低于所述第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，對(duì)所述燃料電池的冷卻液進(jìn)行加熱處理，其中，加熱處理后的冷卻液流經(jīng)所述換熱器與所述燃料電池的進(jìn)氣進(jìn)行換熱。舉例來(lái)說(shuō)，燃料電池的進(jìn)氣溫度低于第一預(yù)設(shè)溫度，比例調(diào)節(jié)閥已調(diào)整至最大開(kāi)度以能夠提高進(jìn)氣溫度，然而，如果進(jìn)氣溫度低于第一預(yù)設(shè)溫度的較多時(shí)，可能很長(zhǎng)時(shí)間也不能將進(jìn)氣溫度提升至第一預(yù)設(shè)溫度，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，可以增設(shè)輔助加熱器，在冷卻液進(jìn)入換熱器前，進(jìn)一步提高冷卻液的溫度，從而冷卻液在換熱器中能夠傳遞更多更高的熱量給燃料電池的進(jìn)氣，從而迅速提升燃料電池的進(jìn)氣溫度。作為示例，輔助加熱器可以是外置加熱器，冷卻液流經(jīng)輔助加熱器加熱處理后，再流經(jīng)比例調(diào)節(jié)閥，最后進(jìn)入換熱器，將熱量傳遞給燃料電池的進(jìn)氣。

作為另一個(gè)示例，燃料電池的冷卻液換熱循環(huán)單元的換熱器包括但不限于板式換熱器、列管式換熱器或者翹片式換熱器，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)整體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和/或應(yīng)用環(huán)境相應(yīng)地緩則換熱器的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，本發(fā)明提供的一種燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)還可以包括濾水裝置，用于濾除燃料電池的進(jìn)氣的水分。例如，如果燃料電池是置于外部潮濕或者較易被雨水澆到的環(huán)境下，濾水裝置可以對(duì)燃料電池的進(jìn)氣進(jìn)行干燥處理，濾除進(jìn)氣的水分，使進(jìn)入燃料電池的控制足夠干燥，從而降低外界環(huán)境濕度對(duì)燃料電池的工作狀態(tài)影響，進(jìn)而減緩燃料電池的質(zhì)子交換膜老化，延長(zhǎng)燃料電池的壽命。其中，濾水裝置可以包括但不限于濾網(wǎng)、濾水葉片，例如，百葉或者帶有濾網(wǎng)的百葉裝置，而對(duì)濾網(wǎng)或?yàn)V水葉片的材質(zhì)本發(fā)明不作限制。當(dāng)濾水裝置為濾水葉片時(shí)，為了增強(qiáng)對(duì)空氣的干燥效果，充分干燥空氣，可以將濾水葉片呈百葉窗結(jié)構(gòu)排布。濾水裝置可以保障燃料 電池在露天使用時(shí)進(jìn)入燃料電池的空氣足夠干燥的。

進(jìn)一步地，發(fā)明提供的一種燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)還可以包括物理過(guò)濾器，包括濾紙和/或?yàn)V網(wǎng)，用于濾除所述燃料電池的進(jìn)氣的顆粒物質(zhì)，例如，濾除5微米大小的顆粒物質(zhì)。如此，可以減少外界環(huán)境中的顆粒物質(zhì)對(duì)燃料電池自身系統(tǒng)的影響，而延長(zhǎng)燃料電池的使用壽命。作為另一個(gè)示例，由于燃料電池的使用環(huán)境較為廣泛，為了能夠提高燃料電池的適用性，盡量降低外界環(huán)境因素對(duì)燃料電池的影響，例如，外界有害化學(xué)物質(zhì)對(duì)燃料電池的影響，本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)還可以包括化學(xué)過(guò)濾器，可以用于濾除所述燃料電池的進(jìn)氣的化學(xué)物質(zhì)，例如，二氧化硫、一氧化碳以及碳?xì)浠衔镏辽僖环N。作為示例，化學(xué)過(guò)濾器可以是含有催化劑、活性炭等物質(zhì)的過(guò)濾器，以濾除燃料電池的進(jìn)氣中危害燃料電池壽命的氣體。

基于前述實(shí)施例，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境等因素，本發(fā)明提供的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)除了包括溫度檢測(cè)裝置和溫控裝置外，還可以包括濾水裝置、物理過(guò)濾器和化學(xué)過(guò)濾器至少一個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供的系統(tǒng)包括物理過(guò)濾器時(shí)，該系統(tǒng)還可以包括空氣流量計(jì)和壓差傳感器，其中，空氣流量計(jì)用于檢測(cè)流經(jīng)所述燃料電池的實(shí)時(shí)空氣流量，得到流量值，壓差傳感器用于檢測(cè)所述燃料電池內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的壓力差，得到壓差值。從而可以為用戶(hù)提供流量值和壓差值，以使用戶(hù)結(jié)合這兩個(gè)值判斷是否更換物理過(guò)濾器，具體而言，任一個(gè)流量值都均有一個(gè)最大允許進(jìn)氣壓力值，若在該流量值下，當(dāng)前壓力值超過(guò)了該最大允許進(jìn)氣壓力值，則可以確定物理過(guò)濾器需要更換，因?yàn)槲锢磉^(guò)濾器失效或者物理過(guò)濾器被堵塞，會(huì)影響進(jìn)氣流量和燃料電池內(nèi)外環(huán)境的壓降。然而前述判斷過(guò)程，對(duì)工作人員的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的有一定要求，因此，進(jìn) 一步地，本發(fā)明提供了另一實(shí)施例，在前述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)還可以包括控制器和報(bào)警器，其中，所述控制器用于判斷所述壓差值是否大于或者等于所述流量值對(duì)應(yīng)的最大允許的進(jìn)氣的壓差值，如是，則向所述報(bào)警器發(fā)出控制指令，所述報(bào)警器用于接收所述控制指令，并發(fā)出報(bào)警信息，以通知用戶(hù)更換所述物理過(guò)濾器。根據(jù)該實(shí)施例，可以降低部分人力成本，而對(duì)工作人員的要求也較低。

基于前述實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合具體的應(yīng)用結(jié)構(gòu)進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。需要說(shuō)明的是，前述涉及的燃料電池的進(jìn)氣即為進(jìn)入燃料電池系統(tǒng)的空氣，下面的敘述中均稱(chēng)之為空氣。

如圖2中所示，空氣在進(jìn)入燃料電池的過(guò)程中，首先需要經(jīng)過(guò)所述系統(tǒng)，經(jīng)該系統(tǒng)處理之后最終進(jìn)入燃料電池。示例性地，空氣可以流經(jīng)濾水裝置進(jìn)行濾除水分處理，以使燃料電池達(dá)到防水的作用；經(jīng)濾水裝置濾除水分處理后，空氣進(jìn)入物理過(guò)濾器，經(jīng)物理過(guò)濾器過(guò)濾其中的物理雜質(zhì)、顆粒；再進(jìn)入化學(xué)過(guò)濾器，經(jīng)化學(xué)過(guò)濾器過(guò)濾其中的化學(xué)物質(zhì)，減少空氣中的化學(xué)物質(zhì)對(duì)燃料電池的影響；經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)濾器后，再進(jìn)入溫控裝置，以使溫控裝置根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)到的空氣的實(shí)時(shí)溫度，對(duì)空氣的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，從而使溫度以合適或者預(yù)設(shè)的溫度值進(jìn)入燃料電池，具體溫度調(diào)節(jié)控制過(guò)程可以參見(jiàn)前述溫控裝置的實(shí)施例部分，在此不再贅述。本系統(tǒng)還可以包括輸送裝置，用于將外界空氣快速輸入系統(tǒng)，進(jìn)而進(jìn)入燃料電池，其中，輸送裝置可以包括鼓風(fēng)機(jī)和/或空壓機(jī)。本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)中可以包括濾水裝置、溫控裝置和溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的干燥、并保持一個(gè)合適的恒溫狀態(tài)；而增 設(shè)物理過(guò)濾器和/或化學(xué)過(guò)濾器，避免空氣中的顆粒物質(zhì)和/或化學(xué)物質(zhì)對(duì)燃料電池的影響。除此之外，在該系統(tǒng)中還可以設(shè)置空氣流量計(jì)和壓差傳感器，可以測(cè)量進(jìn)入該系統(tǒng)的空氣流量，獲得該空氣流量對(duì)應(yīng)的壓力差閾值，而壓差傳感器檢測(cè)外界環(huán)境與系統(tǒng)中的壓力差，結(jié)合流量和壓力差，可以監(jiān)控物理過(guò)濾器的工作狀態(tài)。

基于上述實(shí)施例，本發(fā)明還提供了兩種優(yōu)選的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其中，圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之二，圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之三。

如圖3所示，本發(fā)明提供的圓柱結(jié)構(gòu)的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)，從左至右，包括溫度檢測(cè)裝置、空氣流量計(jì)和壓差傳感器，前端蓋、濾水裝置、物理過(guò)濾器、化學(xué)過(guò)濾器、換熱器、支撐架、后端蓋、比例調(diào)節(jié)閥和輔助加熱器。其中，溫度檢測(cè)裝置、空氣流量計(jì)和壓差傳感器可以是一體結(jié)構(gòu)，一并安裝在前端蓋的外側(cè)，對(duì)空氣的溫度、流量和內(nèi)外環(huán)境的壓力差進(jìn)行測(cè)量，給控制結(jié)構(gòu)(如溫控裝置、控制器等)提供數(shù)據(jù)。而濾水裝置、物理過(guò)濾器、化學(xué)過(guò)濾器、換熱器、支撐架安裝在前端蓋和后端蓋之間，且徑向同軸設(shè)置，由前端蓋和后端蓋封閉固定，而比例調(diào)節(jié)閥和輔助加熱器設(shè)置在后端蓋的外側(cè)。這種安裝方式和結(jié)構(gòu)更適用于圓柱狀(如圖中所示的各個(gè)模塊或者單元、器件可以為圓柱狀)的燃料電池系統(tǒng)。

如圖4所示，本發(fā)明提供的板式結(jié)構(gòu)的燃料電池的進(jìn)氣處理系統(tǒng)。包括防水裝置、物理過(guò)濾器、化學(xué)過(guò)濾器、支撐架、溫度檢測(cè)裝置、空氣流量計(jì)和壓差傳感器，換熱器和輔助加熱器。防水裝置、物理過(guò)濾器、化學(xué)過(guò)濾器、溫度檢測(cè)裝置、空氣流量計(jì)和壓差傳感器、換熱器和輔助加熱器集成安裝在支撐架中，并可以增設(shè)前后端蓋與支撐架機(jī)械連接，從而將上述裝置和器件 封閉安裝在支撐架結(jié)構(gòu)中。而溫度檢測(cè)裝置、空氣流量計(jì)和壓差傳感器可以是一體結(jié)構(gòu)，安裝在支撐架的側(cè)面，例如右側(cè)。此外，在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，防水裝置優(yōu)選百葉防水裝置(即防水葉片)。這種安裝方式和結(jié)構(gòu)更適用于多邊形結(jié)構(gòu)，例如圖4所示的各個(gè)模塊多為四邊形。需要說(shuō)明的是，圖4中所示的結(jié)構(gòu)沒(méi)有示意比例調(diào)節(jié)閥，具體可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇安裝或者不安裝比例調(diào)節(jié)閥，如果安裝，可以以圖3中的安裝順序，將比例調(diào)節(jié)閥集成安裝到支撐架內(nèi)。

前述圖3和圖4所示兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)燃料電池本身的結(jié)構(gòu)選擇使用不同的形狀、結(jié)構(gòu)的所述系統(tǒng)，可以減少安裝和使用成本，此外，多種形狀的考慮也擴(kuò)大了所述系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。前述后端蓋連接有支撐架，前端蓋、后端蓋和支撐架配合安裝，將所述系統(tǒng)的分體結(jié)構(gòu)固定在前端蓋、后端蓋之間，并通過(guò)支撐架固定。此外，圖3所示的燃料電池的進(jìn)氣過(guò)濾器(例如，化學(xué)過(guò)濾器和物理過(guò)濾器)一體化設(shè)計(jì)，以及圖3和圖4中所示的溫度檢測(cè)裝置、空氣流量計(jì)和壓差傳感器為一體結(jié)構(gòu)，均可以減少零部件數(shù)量，利于所述系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。

綜上所述，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，能夠充分利用燃料電池的冷卻液換熱循環(huán)單元(或者冷卻液換熱循環(huán)系統(tǒng))調(diào)節(jié)燃料電池的進(jìn)氣的溫度，降低能量消耗保障和減少額外電負(fù)荷，且有效控制燃料電池的進(jìn)氣的溫度，使燃料電池能夠正常進(jìn)行化學(xué)反映，避免燃料電池的發(fā)電效率下降，減緩燃料電池的質(zhì)子交換膜的老化速率，延長(zhǎng)燃料電池膜電極壽命。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或 者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。