燃料电池及其水箱.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020134807.5 (22)申请日 2020.01.20 (73)专利权人 风氢扬科技 （杭州） 有限公司 地址 310015 浙江省杭州市拱墅区石祥路 525号2幢七楼708室 (72)发明人 王昊涂蒙霍茂森张土旺 张迪牛永凯陈军立 (74)专利代理机构 北京信远达知识产权代理有 限公司 11304 代理人 王会会 (51)Int.Cl. H01M 8/04044(2016.01) H01M 8/04007(2016.01) H01M 8/04(2016.01) (5。

2、4)实用新型名称 一种燃料电池及其水箱 (57)摘要 本实用新型公开了一种燃料电池及其水箱， 包括箱体和设置在箱体内的去离子器， 箱体上设 置有回流口和输出口， 回流口、 输出口和去离子 器的整体均位于箱体的最低液位以下， 且去离子 器集成在回流口或输出口上。 该水箱在实际工作 过程中， 由于去离子器集成在箱体的回流口或输 出口， 并且去离子器的整体均位于箱体的最低液 位以下， 因此， 能够保证工作状态下， 去离子器始 终位于液面以下， 从而能够保证去离子器始终处 于最大利用状态。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 211017250 U 2020.07.14 CN 21101725。

3、0 U 1.一种燃料电池的水箱， 包括箱体(1)和设置在所述箱体(1)内的去离子器(2)， 所述箱 体(1)上设置有回流口(3)和输出口(4)， 其特征在于， 所述回流口(3)、 所述输出口(4)和所 述去离子器(2)的整体均位于所述箱体(1)的最低液位以下， 且所述去离子器(2)集成在所 述回流口(3)或所述输出口(4)上。 2.如权利要求1所述的燃料电池的水箱， 其特征在于， 所述回流口(3)设置有过滤网 (5)， 所述去离子器(2)集成在所述过滤网(5)上。 3.如权利要求2所述的燃料电池的水箱， 其特征在于， 所述回流口(3)设置在所述箱体 (1)的侧部。 4.如权利要求1-3中任一项。

4、所述的燃料电池的水箱， 其特征在于， 所述输出口(4)设置 在所述箱体(1)的底部。 5.如权利要求1所述的燃料电池的水箱， 其特征在于， 所述箱体(1)内还设置有液位传 感器(6)。 6.如权利要求5所述的燃料电池的水箱， 其特征在于， 所述液位传感器(6)集成在所述 箱体(1)的底部。 7.如权利要求1所述的燃料电池的水箱， 其特征在于， 所述箱体(1)内还设置有离子浓 度传感器(7)。 8.如权利要求7所述的燃料电池的水箱， 其特征在于， 所述离子浓度传感器(7)靠近所 述输出口(4)布置， 且所述离子浓度传感器(7)仅探测部伸入至所述箱体(1)的内部。 9.如权利要求1-3和5-7中任。

5、一项所述的燃料电池的水箱， 其特征在于， 所述箱体(1)的 顶部还设置有补水口(8)和盖设在所述补水口(8)上的盖体(9)。 10.一种燃料电池， 包括水箱， 其特征在于， 所述水箱为如权利要求1-9中任一项所述的 水箱。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211017250 U 2 一种燃料电池及其水箱 技术领域 0001 本实用新型涉及燃料电池技术领域， 尤其涉及一种燃料电池及其水箱。 背景技术 0002 随着我国工业化、 城镇化的深入推进， 能源资源消耗持续增加， 大气污染防治压力 继续加大。 目前我国以煤为主的能源利用结构正在逐步改变， 但新能源开发速度和进程仍 较缓慢， 提高化石能源。

6、利用效率、 减少污染物排放任务艰巨。 近几年来， 我国汽车保有量的 持续增长， 进一步加剧了我国城市大气污染。 燃料电池具有发电效率高、 污染排放少等优 点， 对我国能源结构的改变， 特别是减少汽车尾气排放具有明显的效果。 0003 质子交换膜燃料电池中， 氢燃料电池以氢气作为燃料气体， 在电池阳极， 氢气穿过 气体扩散层到达阳极催化层， 在催化剂的作用下， 氢分子解离为质子并释放出电子。 反应 后， 质子穿过膜到达阴极催化层， 电子由外电路对外做功后到达阴极。 外电路由于电子通 过， 形成电流， 对外做功。 反应式如下： 0004 阳极： 2H24H+4e- 0005 电池阴极， 氧气穿过气。

7、体扩散层到达阴极催化层， 在催化剂的作用下， 氧与质子、 外电路的电子发生反应生成水， 同时放出大量的热。 反应式如下： 0006 阴极： O2+4e-+4H+2H2O 0007 总反应式为： 2H2+O22H2O+Q(热量)。 0008 随着反应的不断进行， 系统温度不断升高， 需要冷却水进行冷却， 避免温度持续升 高对电堆成损伤， 冷却水不应含有任何有害离子， 避免损伤电堆及水路带电， 燃料电池系统 中应设置去离子装置， 对离子进行去除， 将冷却水电导率控制在要求的数值范围内。 0009 目前为了实现循环冷却水的去离子， 一般是将去离子器与水箱做集成， 水箱上设 置有用于循环冷却水回流至水。

8、箱内的回流口和用于循环冷却水输出至循环冷却系统中的 输出口， 目前为保证去离子效果， 一般将去离子器与出水口连接， 水箱中的水通过去离子器 才能进入系统， 去离子器长期浸入水中提升去离子效果， 虽更换较为方便， 但在实际过程 中， 水箱一般有最高允许水位和最低允许水位的要求， 水位在两者之间， 水位降低时， 去离 子器部分在液面以外， 去离子器的功能不能被充分利用。 0010 综上所述， 如何解决燃料电池的水箱的去离子器容易出现去离子功能利用不充分 的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。 实用新型内容 0011 本实用新型的目的是提供一种燃料电池及其水箱， 以解决燃料电池的水箱的去离。

9、 子器容易出现去离子功能利用不充分的问题。 0012 为了实现上述目的， 本实用新型提供了一种燃料电池的水箱， 包括箱体和设置在 所述箱体内的去离子器， 所述箱体上设置有回流口和输出口， 所述回流口、 所述输出口和所 述去离子器的整体均位于所述箱体的最低液位以下， 且所述去离子器集成在所述回流口或 说明书 1/4 页 3 CN 211017250 U 3 所述输出口上。 0013 优选地， 所述回流口设置有过滤网， 所述去离子器集成在所述过滤网上。 0014 优选地， 所述回流口设置在所述箱体的侧部。 0015 优选地， 所述输出口设置在所述箱体的底部。 0016 优选地， 所述箱体内还设置有。

10、液位传感器。 0017 优选地， 所述液位传感器集成在所述箱体的底部。 0018 优选地， 所述箱体内还设置有离子浓度传感器。 0019 优选地， 所述离子浓度传感器靠近所述输出口布置， 且所述离子浓度传感器仅探 测部伸入至所述箱体的内部。 0020 优选地， 所述箱体的顶部还设置有补水口和盖设在所述补水口上的盖体。 0021 相比于背景技术介绍内容， 上述燃料电池的水箱， 包括箱体和设置在箱体内的去 离子器， 箱体上设置有回流口和输出口， 回流口、 输出口和去离子器的整体均位于箱体的最 低液位以下， 且去离子器集成在回流口或输出口上。 该水箱在实际工作过程中， 由于去离子 器集成在箱体的回流。

11、口或输出口， 并且去离子器的整体均位于箱体的最低液位以下， 因此， 能够保证工作状态下， 去离子器始终位于液面以下， 从而能够保证去离子器始终处于最大 利用状态。 0022 另外， 本实用新型还提供了一种燃料电池， 包括水箱， 且该水箱为上述任一方案所 描述的水箱。 由于上述水箱具有上述技术效果， 因此具有上述水箱的燃料电池也应具有相 应的技术效果， 在此不再赘述。 附图说明 0023 图1为本实用新型实施例提供的燃料电池的水箱的原理结构示意图。 0024 上图1中， 0025 箱体1、 去离子器2、 回流口3、 输出口4、 过滤网5、 液位传感器6、 离子浓度传感器7、 补水口8、 盖体9、。

12、 最高允许水位10、 最低允许水位11。 具体实施方式 0026 本实用新型的核心是提供一种燃料电池及其水箱， 以解决燃料电池的水箱的去离 子器容易出现去离子功能利用不充分的问题。 0027 为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案， 下面将结合附 图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 0028 如图1所示， 本实用新型实施例提供的一种燃料电池的水箱， 包括箱体1和设置在 箱体1内的去离子器2， 箱体1上设置有回流口3和输出口4， 回流口3、 输出口4和去离子器2的 整体均位于箱体1的最低液位以下， 且去离子器2集成在回流口3或输出口4上。 0029 该水箱在实际工作。

13、过程中， 由于去离子器集成在箱体的回流口或输出口， 并且去 离子器的整体均位于箱体的最低液位以下， 因此， 能够保证工作状态下， 去离子器始终位于 液面以下， 从而能够保证去离子器始终处于最大利用状态。 此外， 由于主要零部件都集成在 水箱中， 因此更换时无需拆解系统管路， 放掉大量的冷却水。 0030 这里需要说明的是， 本领域技术人员都应该能够理解的是， 回流口的作用是用于 说明书 2/4 页 4 CN 211017250 U 4 循环冷却水回流至水箱内， 输出口的作用是用于循环冷却水输出至循环冷却系统中。 另外 需要说明的是， 在实际过程中， 水箱一般有最高允许水位和最低允许水位的要求，。

14、 水位需要 保持在两者之间， 前述中涉及的箱体的最低液位均是指最低允许水位。 0031 在一些具体的实施方案中， 上述回流口3一般还会设置有过滤网5， 因此， 当去离子 器集成在回流口3时， 优选将去离子器2集成在过滤网5上， 具体的集成结构可以是， 过滤网 与去离子器的离子交换树脂的前端集成， 这样可以实现进入水箱的水进行初滤， 减小水中 杂质对去离子器中离子交换树脂的影响。 0032 进一步的实施方案中， 上述回流口3具体可以设置在箱体1的侧部。 通过设置在箱 体侧部， 当去离子器集成在回流口时， 可以在不改变去离子器的直通接口的情况下即可实 现去离子器的整体水平布置， 且位于最低液位以下。

15、， 这样可以在不改变水箱整体的体积的 前提下， 保证去离子器整体位于最低液位以下。 当然可以理解的是， 上述回流口还可以设置 在箱体的底部， 只不过为了节省空间， 满足去离子器水平放置， 需要使得去离子器的接口改 成与去离子器整体长度方向垂直的接口方式而已。 0033 进一步的实施方案中， 上述输出口4一般设置在箱体1的底部。 通过设置在箱体1的 底部， 在循环冷却系统运行时， 能够保证箱体内的流体均处于流动状态， 避免了箱体内底部 出现死水的现象。 0034 在一些更具体的实施方案中， 上述箱体1内还设置有液位传感器6。 通过设置液位 传感器6， 能够及时反馈水箱中液面的高度， 一方面是为了。

16、避免水箱中液面低于最低液位， 另一方面是为了避免去离子器高于整体液面而降低去离子效果。 0035 进一步的实施方案中， 上述液位传感器6具体可以集成在箱体1的底部。 通过设置 在箱体的底部， 不仅可以监测某一预设位置的液位， 还可以监测最低液位及其以下的液位。 当然可以理解的是， 当实际应用中仅需要监测最低液位时， 也可以将液位传感器设置在箱 体的侧部。 0036 在一些更具体的实施方案中， 上述箱体1内还设置有离子浓度传感器7。 可以对离 子浓度进行监测， 当离子浓度异常时， 反馈信号可及时更换去离子器。 0037 进一步的实施方案中， 上述离子浓度传感器7一般优选靠近输出口4布置， 且离子。

17、 浓度传感器7仅探测部伸入至所述箱体1的内部。 通过在水箱输出口设置离子浓度传感器， 可以对输出口离子浓度进行监测， 因为输出口的水的离子浓度能够更加准确的反应循环冷 却系统中水的离子浓度， 从而使得监测数据更加准确。 继而可以在离子浓度异常时， 通过反 馈信号可及时更换去离子器。 此外， 离子浓度传感器仅探测部伸入至箱体1的内部， 离子浓 度传感器在循环系统之外， 出现故障后更换时可直接拆卸， 无需将系统中水排出。 0038 除此之外， 需要说明的是， 一般来说， 箱体1的顶部还设置有补水口8和盖设在补水 口8上的盖体9。 通过设置补水口8当箱体内的液位下降至超出预设位置时， 一般是指最低液。

18、 位， 可以通过补水口进行及时的补水操作， 并且当不需要加水时， 通过盖板盖住补水口， 可 以对箱体内的水进行很好的防护， 避免杂物的进入。 0039 另外， 本实用新型还提供了一种燃料电池， 包括水箱， 且该水箱为上述任一方案所 描述的水箱。 由于上述水箱具有上述技术效果， 因此具有上述水箱的燃料电池也应具有相 应的技术效果， 在此不再赘述。 0040 以上对本实用新型所提供的核空气净化小车结构进行了详细介绍。 需要说明的 说明书 3/4 页 5 CN 211017250 U 5 是， 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述， 每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处， 各个实施。

19、例之间相同相似的部分互相参见即可。 0041 还需要说明的是， 在本文中， 诸如术语 “包括” 、“包含” 或者其任何其他变体意在涵 盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素， 而且还 包括没有明确列出的其他要素， 或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。 在没有 更多限制的情况下， 由语句 “包括一个” 限定的要素， 并不排除在包括上述要素的物品 或者设备中还存在另外的相同要素。 0042 本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例 的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。 应当指出， 对于本技术领域的普通技术 人员来说， 在不脱离本实用新型原理的前提下， 还可以对本实用新型进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 211017250 U 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 211017250 U 7 。