燃料电池电堆阴极湿度控制装置及燃料电池制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种燃料电池电堆阴极湿度控制装置及燃料电池。其中，燃料电池电堆阴极湿度控制装置，包括：电堆、加湿器、控制器和中冷器；中冷器的入口和出口之间设置第一旁通路，加湿器的第一入口与加湿器的第一出口之间设置第二旁通路，电堆的入口处设置温度传感器。通过在中冷器和加湿器各增加旁通路，并通过入堆处的温度传感器和两条旁通路联动，最后在控制器的调控下实现对发动机阴极侧入堆空气湿度的精准调控，减少膜干或膜过湿的出现，从而达到提升燃料电池发动机的性能、寿命及可靠性的目的。靠性的目的。靠性的目的。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池电堆阴极湿度控制装置及燃料电池


[0001]本专利技术属于新能源
，尤其是涉及一种燃料电池电堆阴极湿度控制装置及燃料电池。

技术介绍

[0002]目前氢燃料电池功率逐步向上突破，大功率发动机越来越多，当氢燃料电池大功率运行时，对增湿器的增湿要求越来越高，进气湿度过低时，会导致膜电极偏干，进而容易导致串漏，影响发动机的性能和使用寿命；进气湿度过高时，会导致膜电极过湿，可能会导致堵水单低，进而影响发动机的可靠性。
[0003]现有技术方案通过加湿器直接对空气路进行加湿，未精准在线调节，从而存在不能对入堆空气湿度的精准调节的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种燃料电池电堆阴极湿度控制装置及燃料电池，至少部分的解决现有技术中存在的不能对入堆空气湿度精准调节问题。
[0005]第一方面，本公开实施例提供了一种燃料电池电堆阴极湿度控制装置，包括：电堆、加湿器、控制器和中冷器；
[0006]所述中冷器的出口与加湿器的第一入口连通，所述加湿器的第一出口与电堆的入口连通，所述电堆的出口与加湿器的第二入口连通，所述加湿器的第二出口与旁通阀的出口在混排点连通在一起，旁通阀的入口与中冷器的入口连通；
[0007]所述中冷器的入口和出口之间设置第一旁通路，所述加湿器的第一入口与加湿器的第一出口之间设置第二旁通路，所述电堆的入口处设置温度传感器；
[0008]所述温度传感器的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与第一旁通路上的电磁阀电连接，所述控制器的输出端与第二旁通路上的电磁阀电连接。
[0009]可选的，还包括空压机，所述空压机的出口与中冷器的入口连通。
[0010]可选的，所述空压机的入口处设置空滤。
[0011]可选的，所述第一旁通路和第二旁通路上均设置电磁阀。
[0012]第二方面，本公开实施例还提供了一种燃料电池，包括第一方面任一所述的控制装置。
[0013]本专利技术提供的燃料电池电堆阴极湿度控制装置及燃料电池，其中燃料电池电堆阴极湿度控制装置，通过在中冷器和加湿器各增加旁通路，并通过入堆处的温度传感器和两条旁通路联动，最后在控制器的调控下实现对发动机阴极侧入堆空气湿度的精准调控，减少膜干或膜过湿的出现，从而达到提升燃料电池发动机的性能、寿命及可靠性的目的。
附图说明
[0014]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它
目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0015]图1为本公开实施例提供的燃料电池电堆阴极湿度控制装置的原理框图；其中，1
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电堆；2
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控制器；3
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温度传感器；4
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第一旁通路；5
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电磁阀；6
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加湿器；7
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第二旁通路；8
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中冷器；9
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旁通阀；10
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混排点；11
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空压机；12
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空滤。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0017]应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0018]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0019]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0020]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0021]阴极：燃料电池的空气侧，发生还原反应、接收电子的场所。
[0022]平均电压：燃料电池电堆平均单片电压。
[0023]单低：燃料电池电堆中的一片或个别片电压明显低于平均电压的现象。
[0024]如图1所示，本实施例公开了一种燃料电池电堆阴极湿度控制装置，包括：电堆、加湿器、控制器和中冷器；
[0025]所述中冷器的出口与加湿器的第一入口连通，所述加湿器的第一出口与电堆的入口连通，所述电堆的出口与加湿器的第二入口连通，所述加湿器的第二出口与旁通阀的出口在混排点连通在一起，旁通阀的入口与中冷器的入口连通；
[0026]所述中冷器的入口和出口之间设置第一旁通路，所述加湿器的第一入口与加湿器的第一出口之间设置第二旁通路，所述电堆的入口处设置温度传感器；
[0027]所述温度传感器的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与第一
旁通路上的电磁阀电连接，所述控制器的输出端与第二旁通路上的电磁阀电连接。
[0028]可选的，还包括空压机，所述空压机的出口与中冷器的入口连通。
[0029]可选的，所述空压机的入口处设置空滤。
[0030]可选的，所述第一旁通路和第二旁通路上均设置电磁阀。
[0031]本实施例中控制器中的软件均为现有技术，控制器可以为单片机等。控制器通过控制第一旁通路和第二旁通路的电磁阀，控制第一旁通路和第二旁通路的开度。从而调控中冷器对入堆空气温度的调节，以及加湿器对入堆空气湿度的调节。
[0032]当温度传感器的温度小时，控制器增大第一旁通路的开度，减少经过中冷器的空气含量；同时控制器增大第二旁通路的开度，减少加湿器对空气的增湿，防止冷凝水的出现。
[0033]当温度传感器的温度大时，控制器减小或关闭第一旁通路的开度，从而增大经过中冷器的空气含量，降低入堆空气温度；同时控制器减小或关闭第二旁通路的开度，增大加湿器对空气的增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆阴极湿度控制装置，其特征在于，包括：电堆、加湿器、控制器和中冷器；所述中冷器的出口与加湿器的第一入口连通，所述加湿器的第一出口与电堆的入口连通，所述电堆的出口与加湿器的第二入口连通，所述加湿器的第二出口与旁通阀的出口在混排点连通在一起，旁通阀的入口与中冷器的入口连通；所述中冷器的入口和出口之间设置第一旁通路，所述加湿器的第一入口与加湿器的第一出口之间设置第二旁通路，所述电堆的入口处设置温度传感器；所述温度传感器的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞强，张岩，徐云飞，曲观书，邓景聪，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：