[实用新型]燃料电池湿度控制系统

说明书

本实用新型公开了一种燃料电池湿度控制系统，包括供空装置、膜增湿器、湿度传感器、燃料电池、第一排气歧管、第一调节阀和第二调节阀；供空装置的出气端通过膜增湿器的干区、湿度传感器与燃料电池的进气端接通；燃料电池的出气端通过第一排气歧管、膜增湿器的湿区与第一调节阀接通，并通过第一排气歧管与第二调节阀接通；燃料电池湿度控制系统用于根据湿度传感器的监测结果，调节第一调节阀和第二调节阀的开度，以控制送进燃料电池的空气湿度维持于限定范围内；即本实用新型实现了膜增湿器的湿度调节功能，无需再使用鼓泡增湿等苛刻增湿方法，为燃料电池的轻便化发展提供了重要帮助。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域的技术方案，特别涉及一种燃料电池湿度控制系统。

背景技术

燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，具有功率密度高、能量转换效率高、工作过程安静等诸多优点受到了广泛关注，并在一定范围内取得了成功应用。

质子交换膜燃料电池由于在低温下具有良好的工作性能，是目前的开发热点，受到国内外广泛关注，要保证其性能、工作稳定性、可靠性与寿命，内部需要维持特定的温度、湿度环境；常规燃料电池主要通过反应气体外增湿来满足电极湿度需求，但增湿系统增加了系统复杂程度，提高了成本，降低了可靠性，且湿度是不可控的，可控湿度其辅助系统极为复杂，且体积庞大、功耗高，对使用环境要求苛刻，例如鼓泡增湿，无法集成在车用动力、电源等应用场景环境恶劣。

目前为了解决此类问题，行业主要采取膜增湿的方法进行外增湿，但增湿的效果是相对固定，湿度无法调节，在燃料电池发电系统在一些恶劣环境下使用，会因湿度的问题出现故障，总而降低了整个燃料电池堆的应用范围、可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池湿度控制系统，以解决现有燃料电池进行湿度调节困难的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃料电池湿度控制系统，包括供空装置、膜增湿器、湿度传感器、燃料电池、第一排气歧管、第一调节阀和第二调节阀；所述供空装置的出气端与所述膜增湿器的干区进气端连接导通，所述膜增湿器的干区出气端与所述燃料电池的进气端连接导通，所述湿度传感器设于所述膜增湿器干区出气端与所述燃料电池进气端连接的通路上，所述湿度传感器用于监测送进所述燃料电池的空气湿度；所述燃料电池的出气端与所述第一排气歧管的汇集端连接导通，所述第一排气歧管的一个分流端与所述膜增湿器的湿区进气端连接导通，所述膜增湿器的湿区出气端与所述第一调节阀的进气端连接导通，所述第一排气歧管的另一个分流端与所述第二调节阀的进气端连接导通，所述第一调节阀的出气端与所述第二调节阀的出气端连接汇集输出；所述燃料电池湿度控制系统用于根据所述湿度传感器的监测结果，调节所述第一调节阀和所述第二调节阀的开度，以控制送进所述燃料电池的空气湿度维持于限定范围内。

其中，所述燃料电池湿度控制系统还包括有质量流量监测机构，所述质量流量监测机构用于监测进入所述膜增湿器干区的空气质量流量、以及所述第一排气歧管两个分流端输出的空气质量流量，所述燃料电池湿度控制系统用于根据所述质量流量监测机构的监测结果，调节所述第一调节阀和所述第二调节阀的开度，以控制送进所述燃料电池的空气流量和经所述燃料电池排出的空气流量维持于限定范围内。

其中，所述质量流量监测机构包括第一质量流量传感器和第二质量流量传感器，所述第一质量流量传感器设于所述供空装置出气端与所述膜增湿器干区进气端连接的通路上，所述第二质量流量传感器设于所述第一排气歧管分流端与所述第二调节阀连接的通路上。

其中，所述燃料电池湿度控制系统还用于根据所述质量流量监测机构的监测结果，调节所述供空装置的转速，以控制送进所述燃料电池的空气流量和经所述燃料电池排出的空气流量维持于限定范围内。