[发明专利]一种燃料电池交叉加湿控制系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池交叉加湿控制系统，包括分别与燃料电池堆连通的阳极气体供给通道和阴极气体供给通道；所述阳极气体供给通道和所述阴极气体供给通道上均有一段岔分成两条相互并联的支管路，且所述阳极气体供给通道的其中一条支管路和所述阴极气体供给通道的其中一条支管路上均设有加湿机构和第一闸阀，所述阳极气体供给通道的另一条支管路和所述阴极气体供给通道的另一条支管路上均设有第二闸阀。本发明通过对阴阳极气体交叉加湿，实现阴阳极气体在各自设定的其他变量相同的环境下，测出阴阳极气体的相对湿度的交叉变换对质子交换膜燃料电池的性能所产生的影响。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体地说涉及一种燃料电池交叉加湿控制系统及其工作方法。

背景技术

燃料电池由于具有高效、清洁、低噪音、可靠性高以及比功率高等优点，而愈来愈广泛地受到各国政府的重视，被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。在各类燃料电池中，质子交换膜燃料电池因其自身特有的工作电流大、比能量高、能量效率高、冷起动时间短等特性，具有极大的可能成为未来汽车、便携式电子设备和部队野外行动装备等的动力源。对质子交换膜燃料电池的研究已经成为研究燃料电池潮流中的领头羊。

在同等的工况下工作，质子交换膜燃料电池要比其他燃料电池更加稳定可靠。质子交换膜燃料电池的反应气体经由流道到达扩散层和催化层，同时在质子交换膜两侧进行化学反应。在对燃料电池性能进行测定的过程中，必须要经过大量的对比实验和必要的理论支撑。在实验过程中，要最大化的减少实验误差的存在，避免相对误差，减小绝对误差的出现。对燃料电池性能的测定主要就是为了判定燃料电池的最优工况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测出阴阳极气体的相对湿度的交叉变换对质子交换膜燃料电池的性能所产生的影响的燃料电池交叉加湿控制系统及其工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种燃料电池交叉加湿控制系统，包括分别与燃料电池堆连通的阳极气体供给通道和阴极气体供给通道；所述阳极气体供给通道和所述阴极气体供给通道上均有一段岔分成两条相互并联的支管路，且所述阳极气体供给通道的其中一条支管路和所述阴极气体供给通道的其中一条支管路上均设有加湿机构和第一闸阀，所述阳极气体供给通道的另一条支管路和所述阴极气体供给通道的另一条支管路上均设有第二闸阀。

进一步地，所述加湿机构包括加湿喷头和水池，且沿流体的流动方向，所述加湿喷头位于所述水池的前侧。

进一步地，沿流体的流动方向，所述阳极气体供给通道的位于其上岔分成两条相互并联的支管路的一段的后侧的部分和所述阴极气体供给通道的位于其上岔分成两条相互并联的支管路的一段的后侧的部分上均安装有湿度传感器。

进一步地，所述阳极气体供给通道和所述阴极气体供给通道上均通过分流器岔分出两条相互并联的支管路。

进一步地，沿流体的流动方向，所述阳极气体供给通道的位于其上岔分成两条相互并联的支管路的一段的前侧的部分和所述阴极气体供给通道的位于其上岔分成两条相互并联的支管路的一段的前侧的部分上均安装有气体储罐、止回阀和流量计。

进一步地，沿流体的流动方向，所述阳极气体供给通道的位于其上岔分成两条相互并联的支管路的一段的前侧的部分和所述阴极气体供给通道的位于其上岔分成两条相互并联的支管路的一段的前侧的部分上均安装有压力传感器和温度传感器。

进一步地，沿流体的流动方向，所述阳极气体供给通道的位于其上岔分成两条相互并联的支管路的一段的前侧的部分和所述阴极气体供给通道的位于其上岔分成两条相互并联的支管路的一段的前侧的部分上均安装有三向旋塞阀。

进一步地，还包括氮气供给通道，所述氮气供给通道与所述阴极气体供给通道上的所述三向旋塞阀连通。

进一步地，还包括PC控制器。