質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機氫氣系統(tǒng)的并聯(lián)回流裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機領(lǐng)域，更具體地說，是涉及車、船用質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機氫氣系統(tǒng)的并聯(lián)回流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)是一種發(fā)電裝置，它通過電化學(xué)反應(yīng)將燃料(通常是氫氣或甲醇)中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能。同傳統(tǒng)的發(fā)電裝置不同，它不需將燃料中的化學(xué)能先轉(zhuǎn)換成熱能，然后再轉(zhuǎn)換成電能。因此，與傳統(tǒng)的發(fā)電裝置相比燃料電池具有能量轉(zhuǎn)換效率高，無污染物排放的顯著優(yōu)點。
[0003]研宄表明，對氫氣適當(dāng)增濕可顯著提高質(zhì)子交換膜燃料電池的性能及壽命，但陽極過量含水也會導(dǎo)致電堆的性能及耐久性下降。陰極、陽極的水管理始終是質(zhì)子交換膜燃料電池研發(fā)的關(guān)鍵課題。燃料電池運行時陰極生成的水會向陽極擴散，一段時間后由于水及雜質(zhì)的積累電堆的性能會下降，這就需要一個“吹掃”的操作，利用較高的氣體流速將雜質(zhì)及液態(tài)水瞬間排出電堆，同時大量的氫氣也一并排出，造成氫氣浪費及安全隱患。另一方面，由于氫氣的特殊性，目前對質(zhì)子交換膜燃料電池尤其是車、船用燃料電池的氫氣的增濕還沒有較有效的解決辦法。
[0004]目前，質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機尤其是車、船用燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)采用的回流裝置普遍采用電動回流泵。現(xiàn)有技術(shù)的回流裝置不足之處在于:
[0005]I)電動回流泵由電機驅(qū)動，需要消耗電能，影響系統(tǒng)效率；
[0006]2)電動回流泵的運行需要控制電機轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響可靠性。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機氫氣系統(tǒng)的并聯(lián)回流裝置，能夠改善燃料電池發(fā)動機氫氣路的增濕情況，提高燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)壽命、安全性及燃料的利用。
[0008]為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機氫氣系統(tǒng)的并聯(lián)回流裝置，設(shè)于電堆模塊前，包括若干組噴射機構(gòu)，其中，各組噴射機構(gòu)的入口采用共軌結(jié)構(gòu)，各組噴射機構(gòu)的出口采用共軌結(jié)構(gòu)，各組噴射機構(gòu)的回流口采用共軌結(jié)構(gòu)并形成一回流接口 ；所述回流接口與所述電堆模塊中的電堆氫氣路出口相連。
[0010]所述噴射機構(gòu)包括入口電磁閥、回流電磁閥以及噴射器，所述入口電磁閥的輸出端與所述噴射器的入口端相連，所述回流電磁閥的輸出端與所述噴射器的回流入口端相連。
[0011]所述并聯(lián)回流裝置采用不銹鋼或工程塑料。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實用新型的一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機氫氣系統(tǒng)的并聯(lián)回流裝置，通過控制不同噴射機構(gòu)中的入口電磁閥與回流電磁閥的開關(guān)，形成多種組合，滿足不同工況要求。
[0013]總之，本實用新型的并聯(lián)回流裝置能夠改善電堆氫氣路的增濕情況，提高氫氣利用率及系統(tǒng)安全性。此裝置可以實現(xiàn)全工況覆蓋、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1中的噴射機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實用新型的實施例的應(yīng)用示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0018]請參閱圖1、圖2所示的一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機氫氣系統(tǒng)的并聯(lián)回流裝置，布置于如圖3所示的質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的電堆模塊前。由2組噴射機構(gòu)采用并聯(lián)方式集合而成，噴射機構(gòu)主要由入口電磁閥1、回流電磁閥2、噴射器3組成，可采用金屬或工程塑料制作而成。2組噴射機構(gòu)組成的裝置其入口、出口及回流口均采用共軌方式集成，與外部的接口僅有入口、出口及回流口各一個；流體方向為單向，該并聯(lián)回流裝置的安裝位置及角度無任何限制。
[0019]本實用新型的并聯(lián)回流裝置的運行通過控制入口電磁閥I與回流電磁閥2實現(xiàn)。2組噴射機構(gòu)組成的回流裝置運行時，通過控制不同噴射機構(gòu)中的入口電磁閥I與回流電磁閥2的開關(guān)，形成多種組合，滿足不同工況要求。
[0020]需要說明的是，2組噴射機構(gòu)組成的回流裝置中，不同噴射機構(gòu)的噴射器可以為同一規(guī)格或不同規(guī)格。
[0021]本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的目的，而并非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機氫氣系統(tǒng)的并聯(lián)回流裝置，設(shè)于電堆模塊前，其特征在于， 包括若干組噴射機構(gòu)，其中，各組噴射機構(gòu)的入口采用共軌結(jié)構(gòu)，各組噴射機構(gòu)的出口采用共軌結(jié)構(gòu)，各組噴射機構(gòu)的回流口采用共軌結(jié)構(gòu)并形成一回流接口 ；所述回流接口與所述電堆模塊中的電堆氫氣路出口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)回流裝置，其特征在于， 所述噴射機構(gòu)包括入口電磁閥、回流電磁閥以及噴射器，所述入口電磁閥的輸出端與所述噴射器的入口端相連，所述回流電磁閥的輸出端與所述噴射器的回流入口端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)回流裝置，其特征在于， 所述并聯(lián)回流裝置采用不銹鋼或工程塑料。
【專利摘要】本實用新型公開了一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機氫氣系統(tǒng)的并聯(lián)回流裝置，設(shè)于電堆模塊前，包括若干組噴射機構(gòu)，其中，各組噴射機構(gòu)的入口采用共軌結(jié)構(gòu)，各組噴射機構(gòu)的出口采用共軌結(jié)構(gòu)，各組噴射機構(gòu)的回流口采用共軌結(jié)構(gòu)并形成一回流接口；所述回流接口與所述電堆模塊中的電堆氫氣路出口相連。本實用新型的回流裝置能夠改善電堆氫氣路的增濕情況，提高氫氣利用率及系統(tǒng)安全性。此裝置可以實現(xiàn)全工況覆蓋、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠等優(yōu)點。
【IPC分類】H01M8-04
【公開號】CN204333123
【申請?zhí)枴緾N201520007766
【發(fā)明人】林業(yè)發(fā), 胡軍, 彭清平, 郝朝增, 熊宇
【申請人】上海新源動力有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月6日