本发明专利技术提供一种用于燃料电池系统的增湿器及其调试和工作方法，包括：增湿器内设置多个加湿膜组件；增湿器设置有干气流道和湿气流道；干气流道和湿气流道于加湿膜组件处相重合；干气流道的出口端设有湿度传感器；第一导向阀片，第一导向阀片设于干气流道或湿气流道的入口端；第一导向阀片通过第一执行器调节其开度，改变所在气流的流动路径，增大或减小所在气流与加湿膜组件接触的空间，湿气流和干气流借由共同接触的加湿膜组件进行湿气交换。本发明专利技术通过设置的第一导向阀片能够改变气流的流动路径，从而尽可能将干气流通过被浸湿的加湿膜组件，实现在同等进气量的情况下，微调输出的干气流的湿度。出的干气流的湿度。出的干气流的湿度。
【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池系统的增湿器及其调试和工作方法
[0001]本专利技术涉及一种增湿器的
，特别是涉及一种用于燃料电池系统的增湿器的
技术介绍
[0002]燃料电池是一种通过与氧或其它氧化剂进行化学反应将燃料的化学能转化为电能的发电系统。典型地，氢是最常见的燃料，但碳氢化合物例如天然气和类似甲醇的醇类有时也可被用做燃料。
[0003]燃料电池系统典型地包括电池堆，电池堆包括多个形成发电组件的单个的燃料电池，每一个具有允许电荷在燃料电池的两侧移动的阴极和阳极。燃料电池系统还包括给燃料电池的阴极供应空气的空气供应设备和给燃料电池的阳极供应氢的氢气供应设备。这里，高温和润湿的空气从燃料电池的阴极排出。
[0004]此外，燃料电池系统也包括将从空气供应设备供应的空气进行增湿的增湿器，其中广泛使用的一种类型叫膜增湿器。传统地，膜增湿器被分成干侧和湿测。从燃料电池的阴极排出的空气进入到增湿器的湿测。湿空气通过特殊的膜材料，将水分转移到干侧，从而增湿空气供应设备出来的空气，将其供应到阴极。
[0005]现有的膜增湿器的流道一般固定，装上燃料电池系统后依靠其固定的干湿两侧流道和膜材料进行增湿；因此现有的流道设计必然会造成，湿气流动过程中流到中某些加湿膜特别湿润，达到其水气承载极限，而流道中另一部分的加湿膜仅吸收了部分水气；同样，干气流流动过程中会有相当部分经过水气吸收不足的加湿膜；上述情况，导致了增湿器的干湿润的效率降低，并且容易导致部分加湿膜超负荷运作，而部分加湿膜的浪费。
专利技术内容
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于燃料电池系统的增湿器及其调试和工作方法，用于解决现有技术中水气分布的不均以及加湿效率降低，以及无法调节增湿器出来的干气流湿度的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种用于燃料电池系统的增湿器，包括：
[0008]增湿器，所述增湿器内设置多个加湿膜组件；所述增湿器设置有干气流道和湿气流道；所述干气流道和所述湿气流道于所述加湿膜组件处相重合；
[0009]第一导向阀片，所述第一导向阀片设于所述干气流道或所述湿气流道的入口端；所述第一导向阀片通过第一执行器调节其开度，改变所在气流的流动路径，增大或减小所在气流与所述加湿膜组件接触的空间，湿气流和干气流借由共同接触的所述加湿膜组件进行湿气交换。
[0010]优选地：还包括：第二导向阀片，所述第一导向阀片和所述第二导向阀片分别设于所述干气流道和所述湿气流道；所述第二导向阀片通过第二执行器调节其开度，改变所在
气流的流动路径，增大或减小所在气流与所述加湿膜组件接触的空间。
[0011]优选地：所述执行器连接有控制器；所述干气流道的出口端设有湿度传感器；所述控制器记录有不同湿度下与之对应的所述第一导向阀片开度；或所述控制器记录不同湿度下与之对应的所述第一导向阀片开度和所述第二导向阀片开度。
[0012]优选地：所述控制器根据湿度需求选择与湿度相匹配的所述第一导向阀片的开度或所述第一导向阀片及所述第二导向阀片组成的开度组合。
[0013]优选地：所述第一执行器通过转轴带动所述第一导向阀片转动，所述第二执行器通过所述转轴带动所述第二导向阀片转动。
[0014]一种用于燃料电池系统的增湿器的调试方法，包括上述的一种用于燃料电池系统的增湿器，所述调试方法包括：
[0015]步骤一、判断是否为单个导向阀片；若是，则步骤二；若否，则步骤三；
[0016]步骤二、所述控制器测量所述第一导向阀片的最大角度，并记录所述第一导向阀片每一开度和相应角度下的湿度数值；完成初始化设置；
[0017]步骤三、所述控制器测量出所述第一导向阀片和所述第二导向阀片的最大角度；
[0018]步骤四、所述控制器将所述第一导向阀片和所述第二导向阀片进行全排列，并且将相应开度组合下的所述湿度传感器的湿度记录；
[0019]步骤五、所述控制器根据最小化原则挑选出每一所述湿度下的唯一开度组合；完成初始化设置。
[0020]一种用于燃料电池系统的增湿器的工作方法，包括上述的一种用于燃料电池系统的增湿器，所述工作方法包括：
[0021]步骤一、判断是否为单个导向阀片；若是，则步骤二；若否，则步骤六；
[0022]步骤二、所述控制器根据输入的湿度，由所述控制器记录数据找出相匹配的唯一开度；
[0023]步骤三、根据所述控制器选择的开度对所述第一导向阀片开度进行调节；
[0024]步骤四、所述控制器检测所述湿度传感器的数据是否符合输入的湿度；若符合，执行完成；若不符合，则执行步骤五；
[0025]步骤五、所述控制器微调所述第一导向阀片的开度直至所述湿度传感器的数据符合输入的湿度，所述控制器记录该所述第一导向阀片的开度；若所述第一导向阀片直到极限范围，所述湿度传感器数据仍不符合输入的湿度，则所述控制器通过CAN发出警告信号；
[0026]步骤六、所述控制器根据输入的湿度，由所述控制器记录数据找出相匹配的唯一开度组合；
[0027]步骤七、根据所述控制器给出的唯一开度组合对所述第一导向阀片和所述第二导向阀片进行调节；
[0028]步骤八、所述控制器检测所述湿度传感器的数据是否符合输入的湿度；若符合，执行完成；若不符合，则执行步骤九；
[0029]步骤九、所述控制器调整所述第一导向阀片和所述第二导向阀片的开度直至所述湿度传感器的数据符合输入湿度；若符合，所述控制器记录所述第一导向阀片和所述第二导向阀片的开度，执行完成；若所述控制器始终未发现存在开度组合符合湿度，则所述控制器通过CAN发出警告信号。
[0030]上述一种用于燃料电池系统的增湿器的工作方法，所述步骤九中：所述第一导向阀片和所述第二导向阀片的开度调节过程：
[0031]步骤1、所述湿气流道所在的导向阀片的开度向极限范围调整，直至所述湿度传感器检测出的湿度等于输入的湿度；若不存在，则步骤2；若存在，则记录所述控制器记录所述湿气流道所在的导向阀片的开度；
[0032]步骤2、所述干气流道所在的导向阀片的开度向极限范围调整，直至所述湿度传感器检测出的湿度等于输入的湿度；若存在，则记录所述控制器记录所述湿气流道所在的导向阀片的开度。
[0033]如上所述，本专利技术的一种用于燃料电池系统的增湿器，具有以下有益效果：
[0034]本专利技术通过湿度传感器，直接检测输出干气流的湿度，同时通过控制器记录下相应湿度情况下第一导向阀片和第二导向阀片的开度组合；当需要调节相应湿度时，直接将第一导向阀片和第二导向阀片调节至相应开度，减化了为适应湿度调节所做的开度调试的流程，并且提高了出产的每个增湿器的湿度调节准确度。本专利技术通过开度进行补偿具有自学习能力，能够在长期使用后加湿膜组件效率降低情况下，仍然能够尽量达到需要湿度，从而延长增湿器的使用寿命。
附图说明
[0035]图1显示为本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池系统的增湿器，其特征在于，包括：。增湿器，所述增湿器内设置多个加湿膜组件；所述增湿器设置有干气流道和湿气流道；所述干气流道和所述湿气流道于所述加湿膜组件处相重合；第一导向阀片，所述第一导向阀片设于所述干气流道或所述湿气流道的入口端；所述第一导向阀片通过第一执行器调节其开度，改变所在气流的流动路径，增大或减小所在气流与所述加湿膜组件接触的空间，湿气流和干气流借由共同接触的所述加湿膜组件进行湿气交换。2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池系统的增湿器，其特征在于，还包括：第二导向阀片，所述第一导向阀片和所述第二导向阀片分别设于所述干气流道和所述湿气流道；所述第二导向阀片通过第二执行器调节其开度，改变所在气流的流动路径，增大或减小所在气流与所述加湿膜组件接触的空间。3.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池系统的增湿器，其特征在于：所述执行器连接有控制器；所述干气流道的出口端设有湿度传感器；所述控制器记录有不同湿度下与之对应的所述第一导向阀片开度；或所述控制器记录不同湿度下与之对应的所述第一导向阀片开度和所述第二导向阀片开度。4.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池系统的增湿器，其特征在于：所述控制器根据湿度需求选择与湿度相匹配的所述第一导向阀片的开度或所述第一导向阀片及所述第二导向阀片组成的开度组合。5.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池系统的增湿器，其特征在于：所述第一执行器通过转轴带动所述第一导向阀片转动，所述第二执行器通过所述转轴带动所述第二导向阀片转动。6.一种用于燃料电池系统的增湿器的调试方法，包括上述权利要求1至5所述的一种用于燃料电池系统的增湿器，其特征在于，所述调试方法包括：步骤一、判断是否为单个导向阀片；若是，则步骤二；若否，则步骤三；步骤二、所述控制器测量所述第一导向阀片的最大角度，并记录所述第一导向阀片每一开度和相应角度下的湿度数值；完成初始化设置；步骤三、所述控制器测量出所述第一导向阀片和所述第二导向阀片的最大角度；步骤四、所述控制器将所述第一导向阀片和所述第二导向阀片进行全排列，并且将相应开度组合下的所述湿度传感器的湿度记...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦浩，彭景鑫，黄潜，付逢春，
申请(专利权)人：上海重塑能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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