[发明专利]燃料电池电堆氢腔加热增湿模拟系统

说明书

本发明公开了一种燃料电池电堆氢腔加热增湿模拟系统，包括：干氢气气源、水箱和混合湿氢气出口，所述水箱用于存储纯水和缓存干氢气；以及，旋涡泵和至少一个喷嘴，所述旋涡泵用于将存储在所述水箱中的纯水抽出并增压至指定压力后排至所述喷嘴中，所述喷嘴用于将增压后的纯水进行雾化并向所述水箱内喷出，以使得雾化后的纯水与所述水箱内缓存的干氢气接触后形成混合湿氢气；以及，水箱加热器和散热器，所述水箱加热器用于对所述水箱内的纯水进行加热，所述散热器用于对增压后的纯水进行冷却并回流至所述水箱中。本发明可加快增湿速度，减小延迟。

技术领域

本发明属于燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池电堆氢腔加热增湿模拟系统。

背景技术

在对燃料电池氢气系统进行模拟测试时，无法采用真实的燃料电池电堆单独的进行氢腔加热增湿过程，为了能够完整的模拟燃料电池氢气系统实际的运行过程，需开发一套燃料电池电堆氢腔加热增湿模拟系统，用于满足燃料电池氢气子系统模拟测试时，快速准确的模拟燃料电池电堆氢腔的加热增湿过程。

现有的燃料电池氢气系统测试过程是利用换热器及增湿器对氢气进行加热和增湿，再进行氢气系统模拟测试，由于氢气经过换热器和增湿器的氢气流道时，均需要一定的流通时间，所以每次根据燃料电池氢气系统不同的运行工况点对入口干氢气进行加热增湿时过程十分缓慢，均会有一定的延迟，只能粗略的模拟燃料电池电堆的实际加热增湿过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中模拟燃料电池电堆的实际加热增湿过程缓慢且不精细的缺陷，提供一种燃料电池电堆氢腔加热增湿模拟系统。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种燃料电池电堆氢腔加热增湿模拟系统，包括：

干氢气气源、水箱和混合湿氢气出口，所述干氢气气源与所述水箱的第一入口相连，所述混合湿氢气出口与所述水箱的第一出口相连，所述水箱用于存储纯水和缓存干氢气；以及，

旋涡泵和至少一个喷嘴，所述旋涡泵的入口与所述水箱的第二出口相连，所述旋涡泵的出口与分别与每个所述喷嘴的入口相连，所述喷嘴的出口设于所述水箱内，所述旋涡泵用于将存储在所述水箱中的纯水抽出并增压至指定压力后排至所述喷嘴中，所述喷嘴用于将增压后的纯水进行雾化并向所述水箱内喷出，以使得雾化后的纯水与所述水箱内缓存的干氢气接触后形成混合湿氢气；以及，

水箱加热器和散热器，所述水箱加热器设于所述水箱内，所述散热器的入口与所述旋涡泵的出口相连，所述散热器的出口与所述水箱的第二入口相连，所述水箱加热器用于对所述水箱内的纯水进行加热，所述散热器用于对增压后的纯水进行冷却并回流至所述水箱中。

较佳地，还包括：

干氢气入口阀，所述干氢气入口阀的入口与所述干氢气气源的出口相连，所述干氢气入口阀的出口与所述第一入口相连，所述干氢气入口阀用于将所述干氢气气源供给的干氢气背压后送入所述第一入口。

较佳地，还包括：

氢气流量计，所述氢气流量计的入口与所述干氢气气源的出口相连，所述氢气流量计的出口与所述干氢气入口阀的入口相连，所述氢气流量计用于测量干氢气流量；

干氢气入口压力传感器和干氢气入口温度传感器，所述干氢气入口压力传感器和干氢气入口温度传感器设置于所述氢气流量计的出口与所述干氢气入口阀的入口之间。

较佳地，还包括：

湿氢气出口阀，所述湿氢气出口阀的入口与所述第一出口相连，所述湿氢气出口阀的出口与所述混合湿氢气出口相连，所述湿氢气出口阀用于将所述水箱内的混合湿氢气背压后排至所述第一出口。

较佳地，还包括：