[發(fā)明專利]一種燃料電池交叉加濕控制系統(tǒng)及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810007312.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN108232245A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永峰;白世杰;裴普成;姚圣卓;秦建軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M8/04119
• 分類號(hào): H01M8/04119;H01M8/04089;H01M8/04492;H01M8/0432;H01M8/0438
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34125
• 代理人: 郭華俊

本發(fā)明公開了一種燃料電池交叉加濕控制系統(tǒng)，包括分別與燃料電池堆連通的陽(yáng)極氣體供給通道和陰極氣體供給通道；所述陽(yáng)極氣體供給通道和所述陰極氣體供給通道上均有一段岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路，且所述陽(yáng)極氣體供給通道的其中一條支管路和所述陰極氣體供給通道的其中一條支管路上均設(shè)有加濕機(jī)構(gòu)和第一閘閥，所述陽(yáng)極氣體供給通道的另一條支管路和所述陰極氣體供給通道的另一條支管路上均設(shè)有第二閘閥。本發(fā)明通過對(duì)陰陽(yáng)極氣體交叉加濕，實(shí)現(xiàn)陰陽(yáng)極氣體在各自設(shè)定的其他變量相同的環(huán)境下，測(cè)出陰陽(yáng)極氣體的相對(duì)濕度的交叉變換對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池的性能所產(chǎn)生的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種燃料電池交叉加濕控制系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)

燃料電池由于具有高效、清潔、低噪音、可靠性高以及比功率高等優(yōu)點(diǎn)，而愈來(lái)愈廣泛地受到各國(guó)政府的重視，被認(rèn)為是21世紀(jì)首選的潔凈、高效的發(fā)電技術(shù)。在各類燃料電池中，質(zhì)子交換膜燃料電池因其自身特有的工作電流大、比能量高、能量效率高、冷起動(dòng)時(shí)間短等特性，具有極大的可能成為未來(lái)汽車、便攜式電子設(shè)備和部隊(duì)野外行動(dòng)裝備等的動(dòng)力源。對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池的研究已經(jīng)成為研究燃料電池潮流中的領(lǐng)頭羊。

在同等的工況下工作，質(zhì)子交換膜燃料電池要比其他燃料電池更加穩(wěn)定可靠。質(zhì)子交換膜燃料電池的反應(yīng)氣體經(jīng)由流道到達(dá)擴(kuò)散層和催化層，同時(shí)在質(zhì)子交換膜兩側(cè)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。在對(duì)燃料電池性能進(jìn)行測(cè)定的過程中，必須要經(jīng)過大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)和必要的理論支撐。在實(shí)驗(yàn)過程中，要最大化的減少實(shí)驗(yàn)誤差的存在，避免相對(duì)誤差，減小絕對(duì)誤差的出現(xiàn)。對(duì)燃料電池性能的測(cè)定主要就是為了判定燃料電池的最優(yōu)工況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種測(cè)出陰陽(yáng)極氣體的相對(duì)濕度的交叉變換對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池的性能所產(chǎn)生的影響的燃料電池交叉加濕控制系統(tǒng)及其工作方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種燃料電池交叉加濕控制系統(tǒng)，包括分別與燃料電池堆連通的陽(yáng)極氣體供給通道和陰極氣體供給通道；所述陽(yáng)極氣體供給通道和所述陰極氣體供給通道上均有一段岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路，且所述陽(yáng)極氣體供給通道的其中一條支管路和所述陰極氣體供給通道的其中一條支管路上均設(shè)有加濕機(jī)構(gòu)和第一閘閥，所述陽(yáng)極氣體供給通道的另一條支管路和所述陰極氣體供給通道的另一條支管路上均設(shè)有第二閘閥。

進(jìn)一步地，所述加濕機(jī)構(gòu)包括加濕噴頭和水池，且沿流體的流動(dòng)方向，所述加濕噴頭位于所述水池的前側(cè)。

進(jìn)一步地，沿流體的流動(dòng)方向，所述陽(yáng)極氣體供給通道的位于其上岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路的一段的后側(cè)的部分和所述陰極氣體供給通道的位于其上岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路的一段的后側(cè)的部分上均安裝有濕度傳感器。

進(jìn)一步地，所述陽(yáng)極氣體供給通道和所述陰極氣體供給通道上均通過分流器岔分出兩條相互并聯(lián)的支管路。

進(jìn)一步地，沿流體的流動(dòng)方向，所述陽(yáng)極氣體供給通道的位于其上岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路的一段的前側(cè)的部分和所述陰極氣體供給通道的位于其上岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路的一段的前側(cè)的部分上均安裝有氣體儲(chǔ)罐、止回閥和流量計(jì)。

進(jìn)一步地，沿流體的流動(dòng)方向，所述陽(yáng)極氣體供給通道的位于其上岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路的一段的前側(cè)的部分和所述陰極氣體供給通道的位于其上岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路的一段的前側(cè)的部分上均安裝有壓力傳感器和溫度傳感器。

進(jìn)一步地，沿流體的流動(dòng)方向，所述陽(yáng)極氣體供給通道的位于其上岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路的一段的前側(cè)的部分和所述陰極氣體供給通道的位于其上岔分成兩條相互并聯(lián)的支管路的一段的前側(cè)的部分上均安裝有三向旋塞閥。

進(jìn)一步地，還包括氮?dú)夤┙o通道，所述氮?dú)夤┙o通道與所述陰極氣體供給通道上的所述三向旋塞閥連通。

進(jìn)一步地，還包括PC控制器。