[发明专利]燃料电池测试设备的进气控制装置

权利要求书

1.一种燃料电池测试设备的进气控制装置，其特征在于，包括：

PID控制单元、湿气支路、干气支路和第一管路；

其中，所述湿气支路的入口端与出口端之间依次串联设置有第一质量流量计、加湿系统和换热系统；

所述干气支路的入口端与出口端之间依次串联设置有第二质量流量计和第一换热器；

所述湿气支路的出口端与所述干气支路的出口端均与所述第一管路的入口端相连接，所述第一管路的出口端连接燃料电池的反应极；

所述PID控制单元分别与所述第一质量流量计、所述加湿系统、所述换热系统、所述第二质量流量计以及所述第一换热器通信连接；

当所述PID控制单元接收到燃料电池进气信号时，获取所述燃料电池进气信号中包含的已设定的进气湿度值和进气温度值；

所述PID控制单元依据所述进气温度值控制所述加湿系统、所述换热系统以及所述第一换热器进行温度调节，将所述加湿系统、所述换热系统以及所述第一换热器的温度调节并保持在所述进气温度值；

所述PID控制单元依据所述进气湿度值，计算所述湿气支路与所述干气支路的进气比例，并依据所述进气比例确定所述第一质量流量计与所述第二质量流量计的开合度，并控制所述第一质量流量计与所述第二质量流量计启动至其各自已确定的开合度，以向所述湿气支路以及所述干气支路充入相应流量的反应气体；

所述加湿系统用于对充入所述湿气支路的反应气体进行加湿，并将经过加湿的反应气体的温度调节至所述进气温度值；

所述湿气支路输出的反应气体与所述干气支路输出的反应气体进行混合后得到湿度值为所述进气湿度值的反应气体；

所述第一管路的出口端输出的反应气体的温度为所述进气温度值，所述第一管路的出口端输出的反应气体的湿度为所述进气湿度值；

所述加湿系统包括：第一水泵、第二换热器、加热罐和加湿罐；所述PID控制单元依据所述进气温度值控制所述加湿系统进行温度调节的过程中，外部去离子水进入所述加湿罐中，并在所述第一水泵的作用下依次通过所述第二换热器及所述加热罐进行温度调节，将所述外部去离子水的温度调节至所述进气温度值；所述加热罐将经过温度调节的所述外部去离子水输送至所述加湿罐中对所述加湿罐中内部进行喷淋；所述湿气支路中的反应气体进入所述加湿罐中经过喷淋后加湿至100％气体，所述反应气体的温度调节至所述进气温度值；所述湿气支路中的反应气体在所述加湿罐中经过喷淋后，进入所述换热系统。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述换热系统包括：

第二水泵、第三换热器、加热器和储液罐；

所述PID控制单元依据所述进气温度值控制所述换热系统进行温度调节的过程中，所述储液罐中的去离子水在所述第二水泵的作用下进行循环流动，依次经过所述加热器和所述第三换热器进行温度调节后，并返回所述储液罐中，将所述储液罐中的去离子水的温度调节至所述进气温度值，以使所述换热系统的温度在所述去离子水的温度的作用下调节至所述进气温度值；

经过所述加湿系统的反应气体在进入所述换热系统后，在所述换热系统的作用下其温度维持在所述进气温度值。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述加湿系统还包括：

第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；

所述第一温度传感器设置于所述加热罐的出口处，用于将通过所述加热罐的外部去离子水的温度实时反馈至所述PID控制单元；

所述第二温度传感器设置于所述第二换热器的出口处，用于将通过所述第二换热器的外部去离子水的温度实时反馈至所述PID控制单元；

所述第三温度传感器设置于所述加湿罐的出口处，用于将所述加湿罐输出的反应气体的温度实时反馈至所述PID控制单元。