[发明专利]一种风冷型燃料电池空气循环系统

说明书

本发明公开了本发明提供了一种风冷型燃料电池空气循环系统，包括电池电堆、空气循环组件，电池电堆设置有出气口和进气口，出气口连接有空气进气流道，进气口连接有空气出气流道；空气循环组件包括空气循环管道，空气循环管道具有进气端和出气端，进气端设置于空气出气流道中，出气端设置于空气进气流道中。在风冷型燃料电池空气循环系统运行时，空气从空气进气流道流进，经过电池电堆内部后从空气出气流道流出，同时携带水分，成为了湿润空气，湿润空气经空气循环管道进到空气进气流道中，与干燥空气混合进入电池电堆内部，改善电池电堆内部工作时的湿度，提高电池电堆内部的性能。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种风冷型燃料电池空气循环系统。

背景技术

燃料电池是将燃料的化学能直接转化为电能的装置，具有效率高、噪音低、零污染等优点。燃料电池通常需要将多个单体电池通过串联的方式组装成电堆，主要构成部件有双极板、膜电极(MEA)、端板和紧固件等。其中的风冷型燃料电池指通过空气流动进行控温的燃料电池，其双极板没有冷却流道。因此，风冷型燃料电池具有结构简单，成本低廉，可靠性好等优点。

现有的风冷型燃料电池由于冷却的需要，其双极板的特点是空气流道尺寸相对较大，过量的空气进入燃料电池电堆，使得燃料电池得到冷却控温的效果。

但是在燃料电池电堆运行初期，内部的湿度对燃料电池的性能起到重要的影响，需要一定的湿度才能使质子交换膜有较高的质子传导能力。目前的解决办法一般是增加增湿器，但是增湿器的价格昂贵，极大地增加了风冷型燃料电池的制造成本。

发明内容

本发明目的在于提供一种风冷型燃料电池空气循环系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本发明提供了一种风冷型燃料电池空气循环系统，包括电池电堆、空气循环组件，电池电堆设置有出气口和进气口，所述出气口连接有空气进气流道，所述进气口连接有空气出气流道；空气循环组件包括空气循环管道，所述空气循环管道具有进气端和出气端，所述进气端设置于所述空气出气流道中，所述出气端设置于所述空气进气流道中。

本发明的有益效果是：

在风冷型燃料电池空气循环系统运行时，空气从空气进气流道流进，经过电池电堆内部后从空气出气流道流出，同时携带水分，成为了湿润空气，湿润空气经空气循环管道进到空气进气流道中，与干燥空气混合进入电池电堆内部，改善电池电堆内部工作时的湿度，提高电池电堆内部的性能。

作为上述技术方案的进一步改进，所述空气循环管道连接有流量调节装置，可根据电池电堆不同的状态调节通过空气循环管道的湿度，以更好的达到电池电极内部的水热平衡。

作为上述技术方案的进一步改进，所述流量调节装置包括循环抽气泵。循环抽气泵既可以促进湿润空气进入空气进气流道中，也可以调节湿润空气循环量。

作为上述技术方案的进一步改进，所述风冷型燃料电池空气循环系统还包括电堆抽气装置，所述电堆抽气装置连接于空气进气流道，所述电堆抽气装置的功率大于所述循环抽气泵的功率，使得气体在空气循环管道内的流速大于所述空气出气流道的流速，使得气体在空气循环流道的流速大于空气流道出口流速，产生压力差，方便湿润空气吸入循环。

作为上述技术方案的进一步改进，所述空气循环管道包括在设置所述电池电堆上方的弯曲段，所述弯曲段向上拱起，冷凝水在重力作用下流出空气循环管道，减少冷凝水堆积在空气循环管道内，避免影响湿润空气的循环。