燃料电池空气供应子系统

热度:Loading...   日期:17-04-17, 08:22 AM   来源:陆地方舟集团   

燃料电池空气供应子系统


空气供应子系统主要包括空压机/鼓风机、加湿器、冷凝器、水分离器、背压调节阀及相应管路等部件,用以为质子交换膜燃料电池负极侧的空气处理到合适的条件。

 

空气供应子系统的原理如图7-11所示。

 

燃料电池空气供应子系统

 

车载条件下的质子交换膜燃料电池用氧气均来源于空气,用空压机(高压燃料电池发动机)或鼓风机(低压燃料电池发动机)将空气泵入质子交换膜燃料电池,在进入燃料电池发动机之前需要利用加湿器对其进行加湿。根据加湿方式的不同,空气供应子系统的结构有两种形式。

 

喷水加湿方式如图7-lla所示,需要增加水箱和加湿水泵,将液态水直接喷入加湿器中对空气进行加湿。采用这种加湿方式必须在电堆阴极出口处设置冷凝器对电堆出口的水分进行回收利用,最好能够保证整个加湿系统的水平衡,因为在车载条件下如果回收水分不能满足加湿用水,就需要频繁停车对加湿水箱进行补水。

 

膜加湿或焓轮加湿方式系统结构如图7-llb所示。其加湿方式是利用电堆阴极出口处的高温高湿空气与电堆阴极入口处的低温低湿空气进行热和水分的交换,从而达到对入口空气进行加湿的目的,并且焓轮加湿只能在低压质子交换膜燃料电池发动机中应用。喷水加湿的好处是能够充分保证入口空气的湿度,正常情况下人口空气的相对湿度接近100%;而膜加湿和焓轮加湿方式系统结构简单,且不需考虑系统加湿水平衡的问题。另外,空气供应子系统尾端的背压调节阀的功能是调节燃料电池阴极侧的空气压力,仅仅应用在高压质子交换膜燃料电池发动机中。

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