[发明专利]一种圆形智能燃料电池加湿器及其加湿方法

摘要

本发明公开一种圆形智能燃料电池加湿器，包括圆柱形的加湿器主体，所述加湿器主体内沿轴心圆周设置有至少四个加湿区域，其中包括一个燃料气体加湿区域，一个氧化剂气体加湿区域，和至少两个公共加湿区域，各个加湿区域内均分布有多个加湿单元；所述加湿单元包括圆柱形的气体流场板，透水增湿膜，以及套设在所述透水增湿膜外侧的加湿介质流场板，所述气体流场板的侧壁上设置有若干气体流道，所述气体流道通过所述透水增湿膜封闭，所述加湿介质流场板与所述透水增湿膜之间的空腔为介质流道。本发明通过系统控制和加湿分区设计更有效控制气体加湿的湿度和更智能的提高加湿器使用率，有利于电堆性能的稳定与提高，提高燃料电池性能和寿命。

主权项

1.一种圆形智能燃料电池加湿器的加湿方式，所述圆形智能燃料电池加湿器，包括圆柱形的加湿器主体，所述加湿器主体内沿轴心圆周设置有至少四个加湿区域，其中包括一个燃料气体加湿区域，一个氧化剂气体加湿区域，和至少两个公共加湿区域，各个加湿区域内均分布有多个加湿单元；所述加湿单元包括圆柱形的气体流场板，包裹在所述气体流场板外侧的透水增湿膜，以及套设在所述透水增湿膜外侧的加湿介质流场板，所述气体流场板的侧壁上设置有若干气体流道，用于流通燃料气体或氧化剂气体，所述气体流道通过所述透水增湿膜封闭，所述加湿介质流场板与所述透水增湿膜之间的空腔为介质流道，用于流通加湿水或加湿气；各加湿区域的两端密封，且两端部分别设置有与各加湿区域内加湿单元的气体流道连通的干气体进口和湿气体出口，以及与加湿单元的介质流道连通的加湿介质进口和加湿介质出口；其特征在于，包括如下步骤：（1）燃料电池启动初期，干燥的燃料气体进入燃料气体加湿区域，并在燃料气体加湿区域内加湿单元的气体流道内分布；干燥的氧化剂气体进入氧化剂气体加湿区域和至少一个处于氧化剂气体管路的公共加湿区域中，并在几个加湿区域的气体流道内分布；加湿介质由气体流入方向的反方向进入各个加湿区域的介质流道中，加湿介质中的水分通过扩散作用进入气体流道中，对干燥的燃料气体和氧化剂气体加湿；（2）在燃料电池运行一段时间后，电堆的输出电流大于设定的参数时，至少一个所述公共加湿区域依次转换为燃料气体管路，干燥的燃料气体进入转换后的公共加湿区域中，随着电流的逐步增大，转换至燃料气体管路的公共加湿区域逐步增加；（3）在燃料电池的电堆输出电流由大变小时，输出电流低于设定的参数，至少一个所述公共加湿区域再依次转换为氧化剂气体管路，干燥的氧化剂气体进入转换后的公共加湿区域中，随着电流的逐步减小，转换至氧化剂气体管路的公共加湿区域逐步增加。