燃料电池进气比控制系统及燃料电池进气控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种燃料电池进气比控制系统及燃料电池进气控制方法，包括氢气罐及氮气罐，氢气罐及氮气罐的出口通过管路与第一流量控制器的进口连通，第一流量控制器的出口与燃料电池堆的进口连通；系统还包括空气压缩机，空气压缩机的出口通过管路与第二流量控制器的进口连通，第二流量控制器的出口与燃料电池堆的进口连通；系统还包括终端控制器，终端控制器用于控制第一流量控制器及第二流量控制器的输出量。该系统能够较为稳定的测定燃料电池在阴阳两极进气比变化的条件下的性能参数，更全面了解电堆性能。并且本次设计的燃料电池属于绿色能源，测试反应之后的产物只有水的生成，没有其他污染物的产生。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池进气比控制系统及燃料电池进气控制方法
本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种燃料电池进气比控制系统及燃料电池进气控制方法。
技术介绍
燃料电池是一种将燃料中的化学能直接转化为直流电的电化学能量转换器。它是21世纪最有希望的新一代绿色能源动力系统，它燃烧之后无污染性产物的生成。燃料电池不需要充电，只要提供燃料它就可以立刻产生电能。燃料电池的燃料来源有很多，并不具有局限性。在转换效率上因为燃料电池并不需要遵循卡诺循环，所以它能后拥有很高的能量转换率。燃料电池可以给任何需要的装置提供电力，比如汽车，电话，甚至于我们所居住的房屋都可以。燃料电池对小功率的设备具有特别的优势，它可以连续不断的给设备充电，从而使得设备的工作时间得到有效的延长。在同等体积和质量的情况下，燃料电池要比其他电池输出的能量高很多。这对于燃料电池来说是一个巨大的优势。根据电池所使用不同种类的电解质，电池主要分为碱性燃料电池，磷酸燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池，固态氧化物燃料电池以及质子交换膜燃料电池五种。其中质子交换膜燃料电池中电化学反应是同时发生在膜的两侧，在对燃料电池的参数进行测定的过程中，一定要对其进行反复的实验测定。在实验测定过程中要减少其他不必要因素对实验测定的影响。对其进行测定的目的是为个寻找一个最完美的操作工况。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种燃料电池进气比控制系统及燃料电池进气控制方法，能够实现在进气过程中对进气比进行控制，从而进行燃料电池的性能测试。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种燃料电池进气比控制系统，包括氢气罐及氮气罐，所述氢气罐及氮气罐的出口通过管路与第一流量控制器的进口连通，所述第一流量控制器的出口与燃料电池堆的进口连通；系统还包括空气压缩机，所述空气压缩机的出口通过管路与第二流量控制器的进口连通，所述第二流量控制器的出口与燃料电池堆的进口连通；系统还包括终端控制器，所述终端控制器用于控制第一流量控制器及第二流量控制器的输出量。本专利技术还存在以下特征：所述第一流量控制器的出口与第一分流器的进口连通，所述第一分流器设置有两个出口分别与燃料电池堆的进口及加湿装置的进口连通，所述第二流量控制器的出口与第二分流器的进口连通，所述第二分流器设置有两个出口分别与燃料电池堆的进口及加湿装置的进口连通，所述加湿装置的出口与燃料电池堆的进口连通。所述燃料电池堆还与冷却装置连接，所述冷却装置的冷却介质出口与燃料电池堆的冷却介质入口连通，所述燃料电池堆的冷却介质出口与冷却装置的冷却介质入口连通，所述冷却装置还与排水管连接。所述氢气罐及氮气罐的出口与三向旋塞阀的两个进口连通，所述三向旋塞阀的另一个出口与第一减压阀的进口连通，所述第一减压阀的出口与第一过滤器的进口连通，所述第一过滤器的出口与第一电磁阀的进口连通，所述第一电磁阀的出口与第一流量计的进口连通，所述第一流量计的出口与第一流量控制器的进口连通，所述第一过滤器的分别设置有第一压力传感器及第二温度传感器，所述终端控制器用于控制第一分流器、三向旋塞阀、第一减压阀以及第一电磁阀的启闭。所述空气压缩机出口与截止阀的进口连通，所述截止阀的出口与第二减压阀的进口连通，所述第二减压阀的出口与第二过滤器的进口连通，所述第二过滤器的出口与第二电磁阀的进口连通，所述第二电磁阀的出口与第二流量计的进口连通，所述第二流量计的出口与第二流量控制器的进口连通，所述第二过滤器的分别设置有第二压力传感器及第二温度传感器，所述终端控制器用于控制加湿装置、截止阀以及第二减压阀以及第二电磁阀的启闭。所述氢气罐及氮气罐的出口分别设置有电磁阀，所述终端控制器用于控制电磁阀的启闭。与现有技术相比，本专利技术具备的技术效果为：采用本专利技术可以了解一种测试不同进气量比的燃料电池堆系统，方法相对安全，能够较为稳定的测定燃料电池在阴阳两极进气比变化的条件下的性能参数，更全面了解电堆性能。并且本次设计的燃料电池属于绿色能源，测试反应之后的产物只有水的生成，没有其他污染物的产生。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式如下将结合图1，对本专利技术作进一步地说明：一种燃料电池进气比控制系统，包括氢气罐10及氮气罐20，所述氢气罐10及氮气罐20的出口通过管路与第一流量控制器30的进口连通，所述第一流量控制器30的出口与燃料电池堆40的进口连通；系统还包括空气压缩机50，所述空气压缩机50的出口通过管路与第二流量控制器60的进口连通，所述第二流量控制器60的出口与燃料电池堆40的进口连通；系统还包括终端控制器90，所述终端控制器90用于控制第一流量控制器30及第二流量控制器60的输出量，该处的终端控制器90与第一流量控制器30及第二流量控制器60之间为电气连接。进一步地，所述第一流量控制器30的出口与第一分流器31的进口连通，所述第一分流器31设置有两个出口分别与燃料电池堆40的进口及加湿装置70的进口连通，所述第二流量控制器60的出口与第二分流器61的进口连通，所述第二分流器61设置有两个出口分别与燃料电池堆40的进口及加湿装置70的进口连通，所述加湿装置70的出口与燃料电池堆40的进口连通；需要加湿操作时，终端控制器90控制第一分流器31和第二分流器61，使气体流经加湿装置70对湿度进行控制，进入燃料电池堆40，气体在燃料电池堆40充分反应后，经过冷却装置80进行水汽分离，水将会经由排水管81排出。整个操作系统采用的是终端控制的反馈调节，经由终端控制器90发出指令，在实验数据稳定的情况下，数据反馈回终端控制器90,并对其数据进行分析和记录。更近一步地，所述燃料电池堆40还与冷却装置80连接，所述冷却装置80的冷却介质出口与燃料电池堆40的冷却介质入口连通，所述燃料电池堆40的冷却介质出口与冷却装置80的冷却介质入口连通，所述冷却装置80还与排水管81连接；上述的气体在燃料电池堆40充分反应后，经过冷却装置80进行水汽分离，水将会经由排水管81排出。具体地，所述氢气罐10及氮气罐20的出口与三向旋塞阀32的两个进口连通，所述三向旋塞阀32的另一个出口与第一减压阀33的进口连通，所述第一减压阀33的出口与第一过滤器34的进口连通，所述第一过滤器34的出口与第一电磁阀35的进口连通，所述第一电磁阀35的出口与第一流量计38的进口连通，所述第一流量计38的出口与第一流量控制器30的进口连通，所述第一过滤器34的分别设置有第一压力传感器36及第二温度传感器37，所述终端控制器90用于控制第一分流器31、三向旋塞阀32、第一减压阀33以及第一电磁阀35的启闭；所述的终端控制器90与第一分流器31、三向旋塞阀32、第一减压阀33以及第一电磁阀35之间为电连接。具体地，所述空气压缩机50出口与截止阀51的进口连通，所述截止阀51的出口与第二减压阀52的进口连通，所述第二减压阀52的出口与第二过滤器53的进口连通，所述第二过滤器53的出口与第二电磁阀54的进口连通，所述第二电磁阀54的出口与第二流量计55的进口连通，所述第二流量计55的出口与第二流量控制器60的进口连通，所述第二过滤器53的分别设置有第二压力传感器56及第二温度传感器57，所述终端控制器90用于控制加湿装置70、截止阀51以及第二减压阀52以及第二电磁阀54本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池进气比控制系统，其特征在于：主要包括氢气罐(10)及氮气罐(20)，所述氢气罐(10)及氮气罐(20)的出口通过管路与第一流量控制器(30)的进口连通，所述第一流量控制器(30)的出口与燃料电池堆(40)的进口连通；还包括空气压缩机(50)，所述空气压缩机(50)的出口通过管路与第二流量控制器(60)的进口连通，所述第二流量控制器(60)的出口与燃料电池堆(40)的进口连通；还包括终端控制器(90)，所述终端控制器(90)用于控制第一流量控制器(30)及第二流量控制器(60)的输出量。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池进气比控制系统，其特征在于：主要包括氢气罐(10)及氮气罐(20)，所述氢气罐(10)及氮气罐(20)的出口通过管路与第一流量控制器(30)的进口连通，所述第一流量控制器(30)的出口与燃料电池堆(40)的进口连通；还包括空气压缩机(50)，所述空气压缩机(50)的出口通过管路与第二流量控制器(60)的进口连通，所述第二流量控制器(60)的出口与燃料电池堆(40)的进口连通；还包括终端控制器(90)，所述终端控制器(90)用于控制第一流量控制器(30)及第二流量控制器(60)的输出量。2.根据权利要求1所述的燃料电池进气比控制系统，其特征在于：所述第一流量控制器(30)的出口与第一分流器(31)的进口连通，所述第一分流器(31)设置有两个出口分别与燃料电池堆(40)的进口及加湿装置(70)的进口连通，所述第二流量控制器(60)的出口与第二分流器(61)的进口连通，所述第二分流器(61)设置有两个出口分别与燃料电池堆(40)的进口及加湿装置(70)的进口连通，所述加湿装置(70)的出口与燃料电池堆(40)的进口连通。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池进气比控制系统，其特征在于：所述燃料电池堆(40)还与冷却装置(80)连接，所述冷却装置(80)的冷却介质出口与燃料电池堆(40)的冷却介质入口连通，所述燃料电池堆(40)的冷却介质出口与冷却装置(80)的冷却介质入口连通，所述冷却装置(80)还与排水管(81)连接。4.根据权利要求2所述的燃料电池进气比控制系统，其特征在于：所述氢气罐(10)及氮气罐(20)的出口与三向旋塞阀(32)的两个进口连通，所述三向旋塞阀(32)的另一个出口与第一减压阀(33)的进口连通，所述第一减压阀(33)的出口与第一过滤器(34)的进口连通，所述第一过滤器(34)的出口与第一电磁阀(35)的进口连通，所述第一电磁阀(35)的出口与第一流量计(38)的进口连通，所述第一流量计(38)的出口与第一流量控制器(30)的进口连通，所述第一过滤器(34)的分别设置有第一压力传感器(36)及第二温度传感器(37)，所述终端控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永峰，白世杰，陈红兵，姚圣卓，裴普成，秦建军，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11