[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

一个燃料电堆，包含具有阳极入口和阳极出口的阳极和具有阴极入口和阴极出口的阴极；

其中，在燃料电堆中发生反应，生成反应后的物质，该反应后的物质含有水和气体杂质；

一个送风装置，用于送入来自外部的气体；

其特征在于：

该燃料电池系统还包括一个增温加湿于系统，该增温加湿子系统具有：

-一个第一水气分离器，与所述阴极出口相连，用于将所述反应后的物质中的气体杂质分离并排出；

-一个第一热交换器，与所述第一水气分离器相连，接收来自所述第一水气分离器的所述反应后的物质中的水；以及

-一个热源，与所述第一热交换器相关联，用于汽化所述第一热交换器中接收的水；

-一个混合装置，设置在所述第一热交换器和所述阴极入口之间；

其中，汽化后的水与所述来自外部的气体在混合装置中混合，混合后的、待被送至所述阴极入口的反应气体的相对湿度为100％、温度为50℃-70℃。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括具有燃料重整装置的燃料处理子系统；优选地，所述热源由所述燃料重整装置中燃料发生重整反应后的包含重整气流的气路提供。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料处理子系统还包括燃料输送装置、氢气提纯装置、燃烧炉和空气输送装置；进一步优选地，所述燃料重整装置设置有热交换通道，该热交换通道与所述燃烧炉中的燃烧气流相关联。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其特征在于，所述热源由所述燃烧气流与所述热交换通道进行热交换后的含有所排放的气流的气路提供。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，一个第二水气分离器设置在所述燃料电堆的阴极入口和所述混合装置之间。

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，一个第二热交换器设置在燃料电堆的阴极出口和所述第一水气分离器之间。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第二热交换器进一步定位在所述混合装置和所述燃料电堆的阴极入口之间的管路上。

8.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述混合装置是采用使用金属(例如，不锈钢、铝合金等)或塑料材料(例如，聚乙烯、尼龙等)制成的带有至少两个入口及一个出口的装置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电堆是水冷型燃料电堆。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电堆是使用质子交换膜的、在小于90℃(特别是在50℃-70℃之间)的温度下工作的燃料电堆。