[发明专利]燃料电池的气体加湿装置、方法及计算机可读存储介质在审

专利信息
申请号: 202210488645.9 申请日: 2022-05-06
公开(公告)号: CN114865013A 公开(公告)日: 2022-08-05
发明(设计)人: 金振华;胡子平;王潇霈;化玉伟;何锦涛 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H01M8/04119 分类号: H01M8/04119;H01M8/04313;H01M8/0432
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 黄德海
地址: 100084*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 燃料电池 气体 加湿 装置 方法 计算机 可读 存储 介质
【权利要求书】:

1.一种燃料电池的气体加湿装置,其特征在于,包括:

鼓泡加湿罐和气体加热室;

温度检测组件,用于检测所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第一实际温度和所述气体加热室内的第二实际温度;

温控组件和控制器,所述控制器用于根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第二目标温度和所述加热室内的第三目标温度,在所述第一实际温度小于或大于所述第二目标温度,和/或,在所述第二实际温度小于所述第三目标温度时,控制所述温控组件加热或冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体以达到所述第二目标温度,和/或加热所述气体加热室内的气体以达到所述第三目标温度。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述温度检测组件包括:

第一温度传感器,用于检测所述鼓泡加湿罐中加湿液体的第一实际温度;

第二温度传感器,用于检测所述气体加热室内的第二实际温度。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述温控组件包括:

第一加热器,用于加热所述鼓泡加湿罐内加湿液体;

第二加热器,用于加热所述气体加热室内的气体;

冷却子组件,用于冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述冷却子组件包括:

板式换热器,用于对所述鼓泡加湿罐内加湿液体进行热交换,降低所述加湿液体温度;

第一电磁阀和第二电磁阀,用于控制所述鼓泡加湿罐与所述板式换热器之间控温循环管路的通断;

第一水泵,用于控制所述加湿液体在所述控温循环管路中循环流动。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:

液控组件和液位传感器,所述液位传感器用于检测所述鼓泡加湿罐内加湿液体的实际液位;

所述控制器用于在所述实际液位小于补液阈值时,控制所述液控组件补充所述鼓泡加湿罐的加湿液体以达到目标液位。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述液控组件包括:

补液箱,用于存储加湿液体;

第三电磁阀,用于控制所述补液箱与所述鼓泡加湿罐之间补液管路通断;

第二水泵,用于将所述补液箱内加湿液体泵送至所述鼓泡加湿罐中。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述温度检测组件包括第三温度传感器,所述温控组件包括第三加热器,其中,

所述第三温度传感器用于检测所述所述补液箱内加湿液体的第三实际温度;

所述第三加热器用于加热所述补液箱内加湿液体;

所述控制器用于在所述第一实际温度与所述第三实际温度之间的实际温度差大于温差阈值时,控制所述第三加热器工作。

8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:

温湿度传感器,用于检测所述目标气体经过所述气体加热室加热后的第四实际温度和实际湿度;

所述控制器用于在所述第四实际温度未达到所述第一目标温度和/或所述实际湿度未达到所述目标湿度时,修正所述第二目标温度和所述第三目标温度。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的燃料电池的气体加湿装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

获取鼓泡加湿罐内加湿液体的第一实际温度和气体加热室内的第二实际温度;

根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第二目标温度和所述加热室内的第三目标温度;

在所述第一实际温度小于或大于所述第二目标温度,控制所述温控组件加热或冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体以达到所述第二目标温度,在所述第二实际温度小于所述第三目标温度时,加热所述气体加热室内的气体以达到所述第三目标温度。

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