質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及車、船用質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的恒溫加熱空氣濾清器。
【背景技術(shù)】
[0002]理想的狀態(tài)下，燃料電池反應(yīng)用的空氣，是由空壓機(jī)直接抽取空間中的空氣加壓后得到。實(shí)際操作過程中，需對燃料電池中的空氣進(jìn)行管理，做到參加反應(yīng)的空氣要足夠潔凈并且溫度不能過低，因?yàn)閰⒓臃磻?yīng)的空氣雜質(zhì)含量多，會對電堆的內(nèi)部流場造成損害，并導(dǎo)致與其相連的電極或氣體擴(kuò)散中的孔道被堵。進(jìn)入電堆的溫度過低，導(dǎo)致電堆活化時(shí)間加長。因此需要保證一個(gè)良好的、溫度適宜進(jìn)氣的氣源。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，燃料電池的空氣進(jìn)氣管理大部分通過在空壓機(jī)上面直接加濾芯來完成。目前車、船使用的質(zhì)子交換摸燃料電池的空氣系統(tǒng)濾清器，普遍采用將濾清器濾芯直接接到空壓機(jī)入口，把空壓機(jī)出口直接連接燃料電池堆的空氣入口處。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的空氣系統(tǒng)濾清器的不足是:
[0005](I)沒有溫度監(jiān)控設(shè)備，不知道入口氣體溫度。
[0006](2)沒有加熱設(shè)備，當(dāng)空氣溫度低時(shí)，導(dǎo)致燃料電池啟動時(shí)間過長或者失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，并根據(jù)質(zhì)子交換摸燃料電池自身特點(diǎn)及車、船使用條件，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，加溫效率高，壽命長，維護(hù)成本低，適用范圍廣的車、船用質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的恒溫加熱空濾。
[0008]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置，包括空氣濾清器和恒溫加熱裝置，其特征在于:所述恒溫加熱裝置包括空濾外殼、空濾支撐殼體和消音棉，所述空濾外殼設(shè)有上出口和下出口，下出口處設(shè)有與空壓機(jī)入口相連的法蘭，所述空濾支撐殼體位于空濾外殼內(nèi)，沿空濾外殼內(nèi)面設(shè)置，在空濾外殼和空濾支撐殼體之間構(gòu)成夾層，所述消音棉填充在空濾外殼和空濾支撐殼體之間的夾層內(nèi)，所述空濾支撐殼體內(nèi)還設(shè)有電阻絲加熱板，電阻絲加熱板與空濾外殼上出口平行設(shè)置，固定安裝在空濾支撐殼體中上部，電阻絲加熱板為框架結(jié)構(gòu)，電阻絲固定在框架結(jié)構(gòu)上;所述空濾外殼內(nèi)還裝有出口溫度傳感器，空濾外殼和空濾支撐殼體上開有電阻絲加熱板出線口和出口溫度傳感器安裝孔，所述電阻絲加熱板出線口位于電阻絲加熱板的上部，所述出口溫度傳感器安裝孔位于電阻絲加熱板的下部，所述出口溫度傳感器通過出口溫度傳感器安裝孔安裝在空濾支撐殼體內(nèi)；所述空氣濾清器安裝在空濾支撐殼體上部開口處，空氣濾清器出氣口處安裝有入口溫度傳感器；電阻絲加熱板的電連接線通過電阻絲加熱板出線口與外部恒溫控制器相連，入口溫度傳感器和出口溫度傳感器分別通過控制線與恒溫控制器相連。
[0009]本實(shí)用新型所述質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置，其特征在于:所述空氣濾清器為蘑菇頭型空氣濾清器。
[0010]本實(shí)用新型所述質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置，其特征在于:所述空濾外殼的上出口與下出口垂直。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1.可以自動監(jiān)測入口和出口溫度，并智能化控制進(jìn)入燃料電池的空氣溫度，使電堆低溫啟動更順暢；
[0013]2.結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝和維修，生產(chǎn)效率高；
[0014]3.保持入堆空氣溫度恒定，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，延長電池的壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置主視示意圖，
[0016]圖2是本實(shí)用新型的質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視示意圖，
[0017]圖中:1、蘑菇頭型空氣濾清器，2、空濾外殼，3、空濾支撐殼體，4、消音棉，5、電阻絲加熱板，6、法蘭，7、入口溫度傳感器，8、加熱板出線口，9、出口溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0019]實(shí)施例是車、船用質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置，包括空氣濾清器和恒溫加熱裝置，恒溫加熱裝置包括空濾外殼2、空濾支撐殼體3和消音棉4，空濾外殼2設(shè)有上出口和下出口，上出口與下出口垂直，下出口處設(shè)有與空壓機(jī)入口相連的法蘭6，空濾支撐殼體3位于空濾外殼2內(nèi)，沿空濾外殼2內(nèi)面設(shè)置，在空濾外殼2和空濾支撐殼體3之間構(gòu)成夾層，消音棉4填充在空濾外殼2和空濾支撐殼體3之間的夾層內(nèi)，空濾支撐殼體3內(nèi)壁上還設(shè)有電阻絲加熱板5，電阻絲加熱板5與空濾外殼上出口平行設(shè)置，固定安裝在空濾支撐殼體3中上部，電阻絲加熱板5為框架結(jié)構(gòu)，電阻絲固定在框架結(jié)構(gòu)上;空濾支撐殼體3內(nèi)還裝有出口溫度傳感器9，空濾支撐殼體3和空濾外殼2上開有電阻絲加熱板出線口8和出口溫度傳感器安裝孔，電阻絲加熱板出線口8位于電阻絲加熱板5的上部，出口溫度傳感器安裝孔位于電阻絲加熱板5的下部，出口溫度傳感器9通過出口溫度傳感器安裝孔安裝在空濾支撐殼體3內(nèi)；空氣濾清器為蘑菇頭型空氣濾清器1，蘑菇頭型空氣濾清器I安裝在空濾支撐殼體3上部開口處，蘑菇頭型空氣濾清器I的出氣口處安裝有入口溫度傳感器7;電阻絲加熱板5的電連接線通過電阻絲加熱板出線口 8與外部恒溫控制器相連，入口溫度傳感器7和出口溫度傳感器9分別通過控制線與恒溫控制器相連。
[0020]使用時(shí)，將法蘭6與燃料電池系統(tǒng)的空壓機(jī)入口連接，空壓機(jī)出口與燃料電池系統(tǒng)空氣入口連接，接通恒溫控制器，調(diào)整恒溫控制器控制溫度至設(shè)定值，然后啟動燃料電池。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置，包括空氣濾清器和恒溫加熱裝置，其特征在于:所述恒溫加熱裝置包括空濾外殼(2)、空濾支撐殼體(3)和消音棉(4)，所述空濾外殼(2)設(shè)有上出口和下出口，下出口處設(shè)有與空壓機(jī)入口相連的法蘭(6)，所述空濾支撐殼體(3)位于空濾外殼(2)內(nèi)，沿空濾外殼(2)內(nèi)面設(shè)置，在空濾外殼(2)和空濾支撐殼體(3)之間構(gòu)成夾層，所述消音棉(4)填充在空濾外殼(2)和空濾支撐殼體(3)之間的夾層內(nèi)，所述空濾支撐殼體(3)內(nèi)還設(shè)有電阻絲加熱板(5)，電阻絲加熱板(5)與空濾外殼上出口平行設(shè)置，固定安裝在空濾支撐殼體(3)中上部，電阻絲加熱板(5)為框架結(jié)構(gòu)，電阻絲固定在框架結(jié)構(gòu)上;所述空濾外殼(2)內(nèi)還裝有出口溫度傳感器(9)，空濾外殼(2)和空濾支撐殼體(3)上開有電阻絲加熱板出線口(8)和出口溫度傳感器安裝孔，所述電阻絲加熱板出線口(8)位于電阻絲加熱板(5)的上部，所述出口溫度傳感器安裝孔位于電阻絲加熱板(5)的下部，所述出口溫度傳感器(9)通過出口溫度傳感器安裝孔安裝在空濾支撐殼體(3)內(nèi)；所述空氣濾清器安裝在空濾支撐殼體(3)上部開口處，空氣濾清器出氣口處安裝有入口溫度傳感器(7);電阻絲加熱板(5)的電連接線通過電阻絲加熱板出線口(8)與外部恒溫控制器相連，入口溫度傳感器(7)和出口溫度傳感器(9)分別通過控制線與恒溫控制器相連。2.如權(quán)利要求1所述質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置，其特征在于:所述空氣濾清器為蘑菇頭型空氣濾清器(I)。3.如權(quán)利要求1所述質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置，其特征在于:所述空濾外殼(2)的上出口與下出口垂直。
【專利摘要】質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)用的恒溫加熱空氣濾清裝置，包括空氣濾清器、空濾外殼、空濾支撐殼體、消音棉、法蘭、電阻絲加熱板、入口溫度傳感器和出口溫度傳感器，消音棉填充在空濾外殼和空濾支撐殼體之間的夾層內(nèi)，電阻絲加熱板固定安裝在空濾支撐殼體中上部，空氣濾清器安裝在空濾支撐殼體的上出口處，入口溫度傳感器安裝在空氣濾清器出氣口處，出口溫度傳感器安裝在空濾支撐殼體的電阻絲加熱板的下部，電阻絲加熱板、入口溫度傳感器和出口溫度傳感器與恒溫控制器相連。有益效果是：智能化控制進(jìn)入燃料電池的空氣溫度，保持入堆空氣溫度恒定，使電堆低溫啟動順暢；結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝和維修；系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，能延長電池的壽命。
【IPC分類】H01M8/1007, H01M8/04089, H01M8/0606, H01M8/0662, H01M8/04014
【公開號】CN205319239
【申請?zhí)枴緾N201521103830
【發(fā)明人】李秋紅, 王克勇, 楊景官, 侯中軍, 梁曉丹, 韓霜
【申請人】新源動力股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月25日