本发明专利技术提供的燃料电池增湿装置包括气体容器，气体容器具有与气体容器内部连通的气体进气口和气体出气口；其中，该增湿装置还包括雾化喷嘴、水量调节阀和气体容器湿度测量装置；当气体容器湿度测量装置检测到的气体的湿度不在预定范围内时，通过水量调节阀调节雾化喷嘴的进水量，直至气体容器湿度测量装置检测到的气体的湿度达到预定范围内。本发明专利技术提供的燃料电池增湿装置引入了湿度测量装置，根据检测得到的湿度调节雾化喷嘴的进水量，从而可以对气体的湿度进行实时控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于一种燃料电池增湿装置。
技术介绍
质子交换膜燃料电池是一种产生氢离子的燃料与氧气或空气等含氧化性 气体发生电化学反应而产生电能的装置。在质子交换膜燃料电池工作时，电 池中的质子都是要通过质子交换膜传导。具体的说是以一种水合质子的方式 进行质子传递，从而形成电流。因此，为了保证质子交换膜燃料电池能持续 不断的工作，必须要使燃料电池中的质子交换膜保持湿润。在燃料电池运行 过程中，尤其是燃料电池堆的运行过程，会产生大量的热量，很容易将阴极 区域产生的产物水汽化，而反应气体的快速流动，会迅速带走这些水分，使 得燃料电池中的膜失去水分，导致燃料电池的内阻迅速增加，从而电池的性 能急剧下降。因此，在反应气体参与反应前，需要对反应气体进行增湿。 目前，对燃料电池的反应气体进行增湿的方法主要有内增湿和外增湿两类。内增湿就是将增湿系统和燃料电池制作成一个整体，无需外加增湿装 置，增湿可以被看作是在电池的内部进行。这种增湿的方法可以减少燃料电 池系统所占的重量和体积，但是，这种增湿的方式难以对反应气体进入反应 区域的湿度进行控制，如果增湿过分容易导致电极被水淹没，电池的性能也 下降。CN1710740Y公开了一种燃料电池自增湿方法，在双极板内气体进口处布置微孔，将双极板内用作加湿的冷却水的水路和气路连通。控制双极板 内用于加湿的冷却水的压力，当有气体流动，水从微孔中吸入气体流道。采 用这样的加湿方法，显然难以控制气体的湿度，而且微孔加工困难，如果气 体发生堵塞，气体很容易从微孔处泄露，发生危险。外增湿就是另外配置一个增湿系统，在反应气体进入燃料电池前进行增 湿。目前，采用外增湿的方法也有很多，比如超声波雾化增湿，中空纤维增湿法等。CN1516308Y公开了一种超声波雾化增湿型燃料电池，该超声波雾 化增湿型燃料电池包括一盛有水的容器和超声波发生器，超声波发生器位于 容器内，超声波发生器用于将容器中的水雾化，容器与反应气体进入燃料电 池反应堆前的水平管路的向下的开口连接，雾化后的水通过开口弥漫至水平 管路，从而对水平管路中的反应气体进行增湿。这种方案的缺点在于超声波 发生器将水雾化需要消耗大量的能量，并且这种超声波雾化增湿型燃料电池 不能及时调节气体湿度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有燃料电池增湿装置难以对反应气体的湿度进 行控制的缺点，提供一种可以对反应气体的湿度进行控制的燃料电池增湿装 置。本专利技术提供的燃料电池增湿装置，该装置包括气体容器，气体容器具有 与气体容器内部连通的气体进气口和气体出气口；其中，该增湿装置还包括 雾化喷嘴、水量调节阀和气体容器湿度测量装置；雾化喷嘴包括雾化部件和 水雾出口，雾化部件用于将水雾化，水雾出口位于所述气体容器的内部，用 于将经过雾化后的水雾喷入气体容器中；水量调节阀用于调节雾化喷嘴的进 水量；气体容器湿度测量装置位于气体容器的气体出气口处，用于检测流经 气体出气口的气体的湿度；当气体容器湿度测量装置检测到的气体的湿度不在预定范围内时，通过水量调节阀调节雾化喷嘴的进水量，直至气体容器湿 度测量装置检测到的气体的湿度达到预定范围内。本专利技术提供的燃料电池增湿装置引入了湿度测量装置，用于检测进入燃 料电池的反应气体湿度，根据显示的湿度调节雾化喷嘴的进水量，从而可以 对气体的湿度进行实时控制，克服了现有技术的燃料电池增湿装置不能及时 调节进入燃料电池的反应气体湿度的缺点。附图说明图1为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的结构图； 图2为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的雾化喷嘴的结构图； 图3为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的一种优选的具体实施方式的结 构图。图4为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第一种具体实施方式和第三种具体实施方式的结构图。图5为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的气体容器湿度控制单元的结构框图。图6为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第二种具体实施方式和第四种具体实施方式的结构图。图7为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第五种具体实施方式和第七种具体实施方式的结构图。图8为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第六种具体实施方式和第八种具体实施方式的结构图。图9为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的气体容器液位控制单元的结构 框图。图10为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第九种具体实施方式和第十种具体实施方式的结构图。图11为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的供水容器液位控制单元的结 构框图。图12为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第十一种具体实施方式的结 构图。图13为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的电子控制单元的结构框图。 图14为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第十二种具体实施方式的结构图。图15为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第一种具体实施方式的程序 流程图。图16为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第二种具体实施方式的程序 流程图。图17为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第三种具体实施方式的程序 流程图。图18为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第四种具体实施方式的程序 流程图。图19为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第五种具体实施方式的程序 流程图。图20为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第六种具体实施方式的程序 流程图。图21为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第七种具体实施方式的程序 流程图。图22为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第八种具体实施方式的程序 流程图。图23为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第九种具体实施方式的程序流程图。图24为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第十种具体实施方式的程序 流程图。图25为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第十一种具体实施方式的程 序流程图。图26为本专利技术提供的燃料电池增湿装置的第十二种具体实施方式的程序流程图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术提供的一种燃料电池增湿装置，该装置包括气体容 器l，气体容器l具有与气体容器l内部连通的气体进气口 ll和气体出气口12;其中，该增湿装置还包括雾化喷嘴2、水量调节阀17和气体容器湿度测 量装置5;如图2所示，雾化喷嘴2包括雾化部件22和水雾出口 23;雾化 部件22用于将水雾化，水雾出口23位于所述气体容器1的内部，用于将经 过雾化后的水雾喷入气体容器1中；水量调节阀17用于调节雾化喷嘴2的 进水量；气体容器湿度测量装置5位于气体容器1的气体出气口 12处，用 于检测流经气体出气口 12的气体的湿度；当气体容器湿度测量装置5检测 到的气体的湿度不在预定范围内时，通过水量调节阔17调节雾化喷嘴2的 进水量，直至气体容器湿度测量装置5检测到的气体的湿度达到预定范围内。 所述气体容器1为具有与气体容器1内部连通的气体进气口 11和气体 出气口 12的容器，干燥的反应气体从气体进气口 ll进入，干燥的反应气体 与水雾出口23喷出的水雾结合而增湿，增湿后的反应气体从气体出气口 12 流出，气体容器l用于提供从反应气体与水雾结合的场所。优选情况下，气 体容器1的气体进气口 11在气体容器1的下部，气体容器1的气体出气口12在气体容器1的上部，反应气体从气体进气口 ll进入，从气体出气口 12 流出，气体容器l中的反应气体从下往上流动。由于水雾中有很多液态水，所以增湿过程中在气体容器l中留下液态水，所以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料电池增湿装置，该装置包括气体容器（１），气体容器（１）具有与气体容器（１）内部连通的气体进气口（１１）和气体出气口（１２）；其中，该增湿装置还包括雾化喷嘴（２）、水量调节阀（１７）和气体容器湿度测量装置（５）；雾化喷嘴（２）包括雾化部件（２２）和水雾出口（２３），雾化部件（２２）用于将水雾化，水雾出口（２３）位于所述气体容器（１）的内部，用于将经过雾化后的水雾喷入气体容器（１）中；水量调节阀（１７）用于调节雾化喷嘴（２）的进水量；气体容器湿度测量装置（５）位于气体容器（１）的气体出气口（１２）处，用于检测流经气体出气口（１２）的气体的湿度；当气体容器湿度测量装置（５）检测到的气体的湿度不在预定范围内时，通过水量调节阀（１７）调节雾化喷嘴（２）的进水量，直至气体容器湿度测量装置（５）检测到的气体的湿度达到预定范围内；该装置还包括管道（４）、加水装置（２１）、供水容器（１８）、供水容器液位测量装置（２０）和供水容器液位控制单元（３１）；管道（４）的一端与雾化部件（２２）连接，用于将水引入雾化部件（２２），加水装置（２１）用于向供水容器（１８）供水；供水容器（１８）通过管道（４）与雾化喷嘴（２）的雾化部件（２２）连通，用于向雾化喷嘴（２）供水；供水容器液位测量装置（２０）用于测量供水容器（１８）中的液位；供水容器液位测量装置（２０）为能够发出电信号的液位计，预先对供水容器液位测量装置（２０）设定一个液位范围，供水容器液位控制单元（３１）包括供水容器液位信号处理单元（２４），当供水容器液位测量装置（２０）测得的液位大于或等于预先存储的液位范围的上限时，供水容器液位测量装置（２０）发出表示液位偏高的电信号至供水容器液位信号处理单元（２４），供水容器液位信号处理单元（２４）接收该电信号，停止加水装置（２１）向供水容器（１８）供水；当供水容器液位测量装置（２０）测得的液位等于或小于预先存储的液位范围的下限时，供水容器液位测量装置（２０）发出表示液位偏低的电信号至供水容器液位信号处理单元（２４），供水容器液位信号处理单元（２４）接收该电信号，启动加水装置（２１）向供水容器（１８）供水。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张日清，李治国，董俊卿，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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