吹扫系统及燃料电池系统的制作方法

本技术涉及燃料电池，尤其是涉及一种吹扫系统及燃料电池系统。

背景技术：

1、燃料电池系统中的核心部件是电堆，电堆是由多个单电池通过堆叠和压装组成的。

2、电堆的封装结构是多片单电池通过密封圈密封，市面上的电堆均存在外泄漏的问题，包括阴极侧的湿空气混合气、阳极侧湿氢气混合气和冷却侧的微量冷却液等流体泄漏；针对该泄漏的问题，电堆外壳需要预留通风口，以供泄漏物质排出。

3、传统的燃料电池将空压机压缩后的空气引入电堆外壳内，对外壳进行吹扫，避免泄漏物质的聚集；该种吹扫方式需要使用空压机的压缩气体，增大了空压机的功耗，降低了整个燃料电池系统的效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种吹扫系统及燃料电池系统，以缓解现有技术中存在的空压机功耗大，燃料电池系统效率低的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

3、第一方面，本实用新型提供的吹扫系统包括：

4、空压机，所述空压机设有用于输出轴承冷却气的输出口；

5、电堆壳体，所述电堆壳体具有用于容纳电堆的腔室，且所述腔室设有进气口和排气口；

6、吹扫进气管，所述吹扫进气管的一端与所述输出口连通，另一端与所述进气口连通；

7、气体冷却器，所述吹扫进气管穿过所述气体冷却器，所述气体冷却器用于冷却所述吹扫进气管内的气体温度。

8、更进一步地，所述吹扫系统还包括吹扫出气管，所述吹扫出气管与所述排气口连通。

9、更进一步地，所述气体冷却器包括：

10、冷却液进口；

11、冷却液出口；

12、冷却腔室，所述冷却液出口和所述冷却液进口均与所述冷却腔室连通，所述吹扫进气管穿过所述冷却腔室。

13、更进一步地，所述吹扫系统包括：

14、中冷器，所述中冷器分别与所述空压机的燃料输出口和所述电堆壳体内的所述电堆流体连通；

15、加湿器，所述加湿器分别与所述中冷器和所述电堆流体连通。

16、更进一步地，所述吹扫系统还包括尾排管，所述排气口与所述尾排管流体连通；

17、所述电堆具有阴极进气口和阴极出气口，所述加湿器具有第一通道和第二通道；

18、所述第一通道的进口与所述中冷器流体连通，所述第一通道的出口与所述阴极进气口流体连通；

19、所述第二通道的进口与所述阴极出气口流体连通，所述第二通道的出口与所述尾排管流体连通。

20、更进一步地，所述尾排管安装有消音器，所述消音器用于降低所述尾排管产生的噪音。

21、更进一步地，所述吹扫系统还包括空气过滤器，所述空气过滤器安装于所述空压机的输入端。

22、更进一步地，所述电堆包括多个单电池，多个单电池依次堆叠且相互串联。

23、更进一步地，所述电堆还包括密封圈，多个所述单电池安装于所述密封圈内。

24、第二方面，本实用新型提供的燃料电池系统包括如上述任一项所述的吹扫系统。

25、综合上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果分析如下：

26、本实用新型提供的吹扫系统包括空压机、电堆壳体、吹扫进气管和气体冷却器，空压机设有用于输出轴承冷却气的输出口；电堆壳体具有用于容纳电堆的腔室，且腔室设有进气口和排气口；吹扫进气管的一端与输出口连通，另一端与进气口连通；吹扫进气管穿过气体冷却器，气体冷却器用于冷却吹扫进气管内的气体温度。空压机轴承冷却气自输出口流入吹扫进气管，流经吹扫进气管后自进气口进入电堆壳体，对电堆壳体进行吹扫，避免电堆壳体内泄漏物质的聚集，且自电堆壳体的排气口流出。空压机轴承冷却气流量大，可以满足对电堆壳体的吹扫，即可以稀释和排除电堆壳体内的泄漏物质，有效地降低了电堆壳体中泄漏物质的浓度，保证了燃料电池系统的安全性。气体冷却器对吹扫进气管进行冷却，以使流过吹扫进气管的气体温度满足对电堆壳体进行吹扫的温度要求。利用空压机轴承冷却废气对电堆壳体进行吹扫，在满足对电堆壳体的吹扫的同时，降低了空压机功率消耗，提高了燃料电池系统的效率。

27、其中，空压机的轴承冷却气是指为了对空压机的轴承进行冷却的气体；空压机在运转时，轴承高速旋转与空气摩擦产生大量的热量，为了降低空压机的运行温度，通常在空压机内设置轴承冷却系统；轴承冷却系统包括冷却空间、进气管道和出气管道，冷却空间设于空压机内部，且围设于轴承外周，进气管道和出气管道分别与冷却空间导通，外接气源依次通过进气管道、冷却空间和出气管道。本实施例中，吹扫进气管与出气管道的输出口连通。

技术特征：

1.一种吹扫系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的吹扫系统，其特征在于，所述吹扫系统还包括吹扫出气管(140)，所述吹扫出气管(140)与所述排气口连通。

3.根据权利要求1所述的吹扫系统，其特征在于，所述气体冷却器(150)包括：

4.根据权利要求1-3任一项所述的吹扫系统，其特征在于，所述吹扫系统包括：

5.根据权利要求4所述的吹扫系统，其特征在于，所述吹扫系统还包括尾排管(180)，所述排气口与所述尾排管(180)流体连通；

6.根据权利要求5所述的吹扫系统，其特征在于，所述尾排管(180)安装有消音器(181)，所述消音器(181)用于降低所述尾排管(180)产生的噪音。

7.根据权利要求5所述的吹扫系统，其特征在于，所述吹扫系统还包括空气过滤器(190)，所述空气过滤器(190)安装于所述空压机(110)的输入端。

8.根据权利要求5所述的吹扫系统，其特征在于，所述电堆(121)包括多个单电池，多个单电池依次堆叠且相互串联。

9.根据权利要求8所述的吹扫系统，其特征在于，所述电堆(121)还包括密封圈，多个所述单电池安装于所述密封圈内。

10.一种燃料电池系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的吹扫系统。

技术总结
本技术提供了一种吹扫系统及燃料电池系统，涉及燃料电池技术领域。该吹扫系统包括空压机、电堆壳体、吹扫进气管和气体冷却器，空压机设有用于输出轴承冷却气的输出口；电堆壳体具有用于容纳电堆的腔室，且腔室设有进气口和排气口；吹扫进气管的一端与输出口连通，另一端与进气口连通；吹扫进气管穿过气体冷却器，气体冷却器用于冷却吹扫进气管内的气体温度。本技术提供的吹扫系统解决了现有技术中存在的空压机功耗大，燃料电池系统效率低的技术问题。

技术研发人员：贺军成,刘宇琛,田俊龙,王晨宇
受保护的技术使用者：未势能源科技有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/14