[发明专利]一种燃料电池水管理系统和燃料电池水管理方法

权利要求书

1.一种燃料电池水管理系统，其特征在于，包括增湿器（3）、电堆（4）、储水装置（8）、加热装置（9）、燃料电池控制器、用于检测所述增湿器（3）的出口气流湿度的第一检测装置（5），还包括用于检测所述电堆（4）的阴极侧液态水含量的第二检测装置（6）；其中：

所述电堆（4）的回流出气口与所述增湿器（3）的湿侧进口（32）之间设置有第一回流管路；

所述加热装置（9）用于对所述储水装置（8）中的存水进行加热，所述储水装置（8）的水蒸气出口通过第二回流管路与所述增湿器（3）的湿侧进口（32）相接；

所述加热装置（9）和所述第一检测装置（5）和所述第二检测装置（6）均与所述燃料电池控制器信号连接，以通过所述增湿器（3）的出口气流湿度和所述电堆（4）的阴极侧液态水含量来控制进入所述加热装置（9）的工作状态；

若所述增湿器（3）的出气湿度小于第一湿度值x1，并且，所述阴极侧液态水含量小于第一含量值h1，则所述加热装置（9）的加热功率为第一加热功率P1；

若所述增湿器（3）的出气湿度小于第一湿度值x1，并且，所述阴极侧液态水含量大于所述第一含量值h1且小于第二含量值h2，h2＞h1，则所述加热装置（9）的加热功率为第二加热功率P2， P2＜P1。

2.根据权利要求1所述的燃料电池水管理系统，其特征在于，若所述增湿器（3）的出口气流湿度小于第一湿度值x1，则所述加热装置（9）的加热功率大于第一功率值p1；若所述增湿器（3）的出口气流湿度大于第一湿度值x1，则所述加热装置（9）的加热功率小于所述第一功率值p1；

或者，若所述增湿器（3）的出口气流湿度小于第一湿度值x1，则所述加热装置（9）处于启动状态；若所述增湿器（3）的出口气流湿度大于第一湿度值x1，则所述加热装置（9）处于关闭状态。

3.根据权利要求2所述的燃料电池水管理系统，其特征在于，所述增湿器（3）的出口气流湿度越小，则所述加热装置（9）的加热功率越大。

4.根据权利要求1所述的燃料电池水管理系统，其特征在于，还包括冷凝器（7），所述第一回流管路通过旁通管路与所述冷凝器（7）的进气口相接，所述冷凝器（7）的出气口与所述湿侧进口（32）相接；

若所述增湿器（3）的出气湿度大于所述第一湿度值x1且小于第二湿度值x2，x1＜x2，并且，所述阴极侧液态水含量大于所述第二含量值h2，则所述电堆（4）的回流气体通过所述冷凝器（7）进行冷凝。

5.根据权利要求4所述的燃料电池水管理系统，其特征在于，若所述增湿器（3）的出气湿度大于所述第二湿度值x2，则所述电堆（4）的回流气体通过所述冷凝器（7）进行冷凝。

6.根据权利要求4所述的燃料电池水管理系统，其特征在于，所述冷凝器（7）的出水口与所述储水装置（8）的入水口相接。

7.根据权利要求4所述的燃料电池水管理系统，其特征在于，所述第一回流管路和所述旁通管路的连接处设置有第一电控阀，所述第一电控阀为三通阀；

所述第二回流管路设置有用于控制管路开闭的第二电控阀；

所述第一电控阀和所述第二电控阀均与所述燃料电池控制器信号连接。

8.根据权利要求1所述的燃料电池水管理系统，其特征在于，所述第一检测装置（5）为湿度传感器，和/或，所述第二检测装置（6）为阻抗测试仪。

9.一种燃料电池水管理方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的燃料电池水管理系统，包括如下步骤：

通过第一检测装置（5）检测增湿器（3）的出口气流湿度；

当所述出口气流湿度小于第一湿度值x1时，通过加热装置（9）对储水装置（8）内的水进行加热，并将加热得到的水蒸气输入所述增湿器（3）的湿侧进口（32）；

当所述出口气流湿度大于所述第一湿度值x1且小于第二湿度值x2时，减小所述加热装置（9）的加热功率，或关闭所述加热装置（9）。