專利名稱：一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于燃料電池領(lǐng)域，尤其涉及質(zhì)子交換膜燃料電池包裝模塊。
背景技術(shù)：
質(zhì)子交換膜燃料電池可以用作車、船的動(dòng)力裝置。以質(zhì)子交換膜燃料電池 為動(dòng)力裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)的工作方式與內(nèi)燃機(jī)類似，必須連續(xù)不斷地把氫燃料和氧 化劑送入電池，并連續(xù)排出反應(yīng)產(chǎn)物水和一定的廢熱以維持電池物料與熱的平 衡。
車、船用燃料電池包裝殼防水防塵通常要達(dá)到IP55，甚至更高，為了達(dá)到 防水防塵要求，現(xiàn)有的燃料電池是將燃料電池包裝在一個(gè)密閉的殼體內(nèi)，燃料
電池工作的環(huán)境是封閉式的。現(xiàn)有燃料電池包裝模塊的不足是燃料電池工作 時(shí)，氫燃料有時(shí)會(huì)有少量泄漏竄入燃料電池包裝模塊的殼體內(nèi)。燃料電池包裝 模塊內(nèi)存有氫氣會(huì)關(guān)系到燃料電池的運(yùn)行安全?，F(xiàn)有的燃料電池包裝模塊的包 裝殼體是封閉的，無(wú)法排除包裝殼體內(nèi)的氫氣。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種可以保證燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系 統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)，包 括燃料電池系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)和燃料電池模塊，空氣系統(tǒng)包括空氣濾清器、風(fēng)機(jī)、 空氣尾排和濕焓轉(zhuǎn)換裝置，空氣濾清器的空氣出口用主線管路連接風(fēng)機(jī)的入口， 風(fēng)機(jī)的出口用主線管路連接濕焓轉(zhuǎn)換裝置的新鮮空氣入口，濕焓轉(zhuǎn)換裝置的新 鮮空氣出口用主線管路連接燃料電池的空氣入口 ，燃料電池的空氣出口用主線 管路連接濕焓轉(zhuǎn)換裝置的廢舊空氣進(jìn)口 ，燃料電池模塊包括燃料電池和密閉包 裝燃料電池的包裝殼體，其結(jié)構(gòu)在于所述的燃料電池包裝模塊的包裝殼體上開 設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口 ，燃料電池包裝模塊的殼體上的進(jìn)氣口與風(fēng)機(jī)的空氣出口 用支線管路連通，燃料電池包裝模塊的殼體上的出氣口與風(fēng)機(jī)的空氣入口用支 線管路連通。
本實(shí)用新型所述的一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu) 在于所述的燃料電池包裝模塊的包裝殼體上的進(jìn)氣口通過(guò)三通管件連接在風(fēng)機(jī)的空氣出口和濕焓轉(zhuǎn)換裝置的新鮮空氣入口之間的管路上，所述的燃料電池包 裝模塊的包裝殼體上的出氣口通過(guò)三通管件連接在空氣濾清器的出口和風(fēng)機(jī)的 空氣入口之間的管路上。
本實(shí)用新型所述的一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu) 在于所述的燃料電池包裝模塊的包裝殼體上的進(jìn)氣口開設(shè)在包裝殼體的底部或 者側(cè)面，出氣口開設(shè)在包裝殼體的頂部或者側(cè)面。
本實(shí)用新型所述的一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu) 在于所述的支線管路的管徑小于主線管路的管徑，支線管路的管徑與主線管路 的管徑之比在l: 1.5 1: 15之間。
本實(shí)用新型的工作流程是風(fēng)機(jī)工作時(shí)，風(fēng)機(jī)送出的干空氣分成兩路一 路經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置如濕后進(jìn)入燃料電池，另一路經(jīng)燃料電池包裝殼體上的進(jìn)氣 口直接進(jìn)入燃料電池包裝殼體內(nèi)。由于濕焓轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)氣口比燃料電池密封殼 體進(jìn)氣口的管徑大，大部分空氣進(jìn)入濕焓轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置加濕后再進(jìn) 入燃料電池，反應(yīng)后從燃料電池出來(lái)進(jìn)入濕焓轉(zhuǎn)換裝置，最后排入大氣。另一 小部分空氣由燃料電池密封殼體進(jìn)氣口進(jìn)入燃料電池包裝殼體，由于風(fēng)機(jī)的空 氣入口處存在一個(gè)負(fù)壓區(qū)，進(jìn)入燃料電池包裝模塊殼體內(nèi)的干空氣在殼體內(nèi)循 環(huán)后，攜帶殼體內(nèi)的從燃料電池泄漏出的氫氣從燃料電池包裝殼體上的出氣口 排出，并隨由空氣濾清器送出的新鮮空氣一起進(jìn)入風(fēng)機(jī)，經(jīng)風(fēng)機(jī)增壓后再送出， 送出的空氣重復(fù)分兩路分別進(jìn)入燃料電池和燃料電池包裝模塊殼體內(nèi)，進(jìn)入燃 料電池的空氣反應(yīng)后由空氣尾排排出，尾排的空氣將帶出其中的氫氣，使燃料 電池包裝模塊殼體內(nèi)的氫氣濃度得到降低。這一過(guò)程始終隨風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而不斷進(jìn) 行。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于在燃料電池的包裝模塊殼體上開設(shè)了與風(fēng)機(jī)的 空氣出口連通的進(jìn)氣口和與風(fēng)機(jī)的空氣入口連通的出氣口，萬(wàn)一有氫氣泄漏， 可使燃料電池包裝模塊殼體內(nèi)竄入的部分氫氣，在風(fēng)機(jī)的作用下，不斷的隨空 氣流動(dòng)排出包裝模塊，從而保證燃料電池包裝模塊殼體內(nèi)氫氣濃度不影響燃料 電池的安全運(yùn)行。

本發(fā)明有附圖一幅，為本實(shí)用新型的系統(tǒng)示意圖。
附圖中，1、空氣濾清器2、風(fēng)機(jī)3、燃料電池外包裝殼體上進(jìn)氣口 4、空氣尾排5、濕焓轉(zhuǎn)換裝置6、燃料電池堆7、燃料電池外包裝殼體上出
氣口 8、燃料電池外包裝殼體 9、風(fēng)機(jī)的空氣入口 10、風(fēng)機(jī)的空氣出口 11、濕焓轉(zhuǎn)換裝置的新鮮空氣入口 12、濕焓轉(zhuǎn)換裝置的新鮮空氣出口 13、 濕焓轉(zhuǎn)換裝置的廢舊空氣進(jìn)口具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例是在燃料電池 系統(tǒng)的燃料電池堆外包裝模塊的殼體8上部和底部各開設(shè)-個(gè)通氣孔，通氣孔 的直徑是空氣系統(tǒng)主線管路直徑的1/8，通氣孔用密封管件聯(lián)結(jié)，分別是進(jìn)氣口 3和出氣口7。在燃料電池系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)中，增加了兩路干空氣支線管路在 空氣濾清器1出口和風(fēng)機(jī)2空氣入口 9之間的管路上用異徑三通管件連接出一 路空氣支線管路，該管路與燃料電池堆外包裝模塊殼體8上部開設(shè)的出氣口 7 連接；在風(fēng)機(jī)2的空氣出口 10和濕焓轉(zhuǎn)換裝置5的新鮮空氣入口 11之間的管 路上用異徑三通管件連接出另一路空氣支線管路，該管路與燃料電池堆包裝模 塊殼體8底部開設(shè)的進(jìn)氣口 3連接。各管路的連接處都是密封聯(lián)接。增加的兩 路支路干空氣管路的管徑比燃料電池系統(tǒng)的主空氣系統(tǒng)的管徑細(xì)，是空氣系統(tǒng) 的主線管徑的1/8。
權(quán)利要求1、一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)，包括燃料電池系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)和燃料電池模塊，空氣系統(tǒng)包括空氣濾清器(1)、風(fēng)機(jī)(2)、空氣尾排(4)和濕焓轉(zhuǎn)換裝置(5)，空氣濾清器(1)的空氣出口用主線管路連接風(fēng)機(jī)的入口(9)，風(fēng)機(jī)的出口(10)用主線管路連接濕焓轉(zhuǎn)換裝置(5)的新鮮空氣入口(11)，濕焓轉(zhuǎn)換裝置的新鮮空氣出口(12)用主線管路連接燃料電池(6)的空氣入口，燃料電池(6)的空氣出口用主線管路連接濕焓轉(zhuǎn)換裝置(5)的廢舊空氣進(jìn)口(13)，燃料電池模塊包括燃料電池(6)和密閉包裝燃料電池的包裝殼體(8)，其特征在于所述的燃料電池包裝模塊的包裝殼體(8)上開設(shè)有進(jìn)氣口(3)和出氣口(7)，殼體上的進(jìn)氣口(3)與風(fēng)機(jī)(2)的空氣出口(10)用支線管路連通，殼體上的出氣口(7)與風(fēng)機(jī)(2)的空氣入口(9)用支線管路連通。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)，其 特征在于所述的燃料電池包裝模塊的包裝殼體(8)上的進(jìn)氣口 (3)通過(guò)三通 管件連接在風(fēng)機(jī)(2)的空氣出口 (10)和濕焓轉(zhuǎn)換裝置(5)的新鮮空氣入口 之間的管路上，所述的燃料電池包裝模塊的包裝殼體(8)上的出氣口 (7)通 過(guò)三通管件連接在空氣濾清器(1)的出口和風(fēng)機(jī)(2)的空氣入口 (9)之間的 管路上。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)，其 特征在于所述的燃料電池包裝模塊的包裝殼體(8)上的進(jìn)氣口 (3)開設(shè)在包 裝殼體(8)的底部或者側(cè)面，出氣口 (7)開設(shè)在包裝殼體(8)的頂部或者側(cè) 面。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)，其 特征在于所述的支線管路的管徑小于主線管路的管徑，支線管路的管徑與主線 管路的管徑之比在l: 1.5 1: 15之間。
專利摘要一種提高燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣安全的系統(tǒng)，包括燃料電池系統(tǒng)的空氣系統(tǒng)和燃料電池模塊，燃料電池模塊包括燃料電池和密閉包裝燃料電池的包裝殼體，燃料電池包裝模塊的包裝殼體上開設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，殼體上的進(jìn)氣口與風(fēng)機(jī)的空氣出口連通，殼體上的出氣口與風(fēng)機(jī)的空氣入口連通。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是萬(wàn)一有氫氣泄漏，可隨不斷流動(dòng)的空氣排出包裝模塊，從而保證燃料電池包裝模塊內(nèi)氫氣濃度不影響燃料電池的安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)H01M8/04GK201323221SQ200820232028
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者鵬 丁, 侯中軍, 孫茂喜, 朋 戚 申請(qǐng)人:新源動(dòng)力股份有限公司