质子交换膜燃料电池阴极侧气体湿度调节系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种质子交换膜燃料电池阴极侧气体湿度调节系统及其方法，其包括空气滤清器、空气压缩机、中冷器、空气加湿器、燃料电池电堆、排气背压阀与尾气处理器，还包括湿度调节器、三通阀与燃料电池控制单元；燃料电池电堆的出口与湿度调节器的进口相连，湿度调节器与空气加湿器相连，空气加湿器与三通阀相连，所述燃料电池控制单元与燃料电池电堆内的含水量传感器以及湿度调节器相连。本发明专利技术可根据燃料电池电堆实际工作需要自动调节入堆空气湿度，避免了电堆内部出现过干或过湿的现象出现，维持电堆内部水平衡，有效提升燃料电池输出性能，保证其运行稳定性，提高了电堆的可靠性和耐久性。

Gas Humidity Regulation System at Cathode Side of Proton Exchange Membrane Fuel Cell and Its Method

The invention relates to a gas humidity regulating system at the cathode side of a proton exchange membrane fuel cell and its method, which comprises an air filter, an air compressor, an intercooler, an air humidifier, a fuel cell stack, an exhaust back pressure valve and an exhaust gas processor, as well as a humidity regulator, a three-way valve and a fuel cell control unit, an outlet of a fuel cell stack and an import of a humidity regulator. The humidity regulator is connected with the air humidifier, the air humidifier is connected with the three-way valve, and the fuel cell control unit is connected with the moisture sensor and the humidity regulator in the fuel cell stack. The invention can automatically adjust the air humidity of the fuel cell stack according to the actual working needs of the fuel cell stack, avoid the occurrence of excessive dryness or humidity in the stack, maintain the internal water balance of the stack, effectively improve the output performance of the fuel cell, ensure its operation stability, and improve the reliability and durability of the stack.

【技术实现步骤摘要】
质子交换膜燃料电池阴极侧气体湿度调节系统及其方法
本专利技术涉及燃料电池发动机
，具体地说是一种质子交换膜燃料电池阴极侧气体湿度调节系统及其方法。
技术介绍
在质子交换膜燃料电池工作过程中，质子交换膜需要保持一定的湿润度才能保持质子的高传导性和良好的运行特性。入堆空气湿度过低会导致膜过干，使质子交换膜失去传导质子的能力，严重时导致膜脱水、皱缩甚至破裂；入堆空气湿度过高，导致膜中含水量过多会造成水淹，堵塞气体流道，增大浓差极化导致电池性能大幅下降。因此，通过调节入堆空气湿度来保持燃料电池内部水平衡是提高燃料电池性能和寿命的一个关键问题。目前，典型的燃料电池空气加湿系统如图1所示，干空气分别经过空气滤清器1、空气压缩机2、中冷器3、空气加湿器4后进入燃料电池电堆5，反应后生成的水随尾气排出，随后进入空气加湿器4对干空气进行加湿，最后经过排气背压阀6以及尾气处理器7后排出。该过程是一个开环过程，无法针对燃料电池电堆5的实际工作需求对空气湿度进行调节，易出现进入电堆5的空气湿度过高或过低的情况，影响燃料电池电堆5的输出性能及可靠性、耐久性。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质子交换膜燃料电池阴极侧气体湿度调节系统，包括空气滤清器（1）、空气压缩机（2）、中冷器（3）、空气加湿器（4）、燃料电池电堆（5）、排气背压阀（6）与尾气处理器（7），空气滤清器（1）的出口与空气压缩机（2）的进口相连，空气压缩机（2）的出口与中冷器（3）的进口相连，中冷器（3）的出口与空气加湿器（4）的第一进口相连，空气加湿器（4）的第一出口与燃料电池电堆（5）的进口相连，排气背压阀（6）的出口与尾气处理器（7）的进口相连；其特征是：还包括湿度调节器（8）、三通阀（9）与燃料电池控制单元（10）；燃料电池电堆（5）的出口与湿度调节器（8）的进口相连，湿度调节器（8）的第一出口与空气...

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池阴极侧气体湿度调节系统，包括空气滤清器（1）、空气压缩机（2）、中冷器（3）、空气加湿器（4）、燃料电池电堆（5）、排气背压阀（6）与尾气处理器（7），空气滤清器（1）的出口与空气压缩机（2）的进口相连，空气压缩机（2）的出口与中冷器（3）的进口相连，中冷器（3）的出口与空气加湿器（4）的第一进口相连，空气加湿器（4）的第一出口与燃料电池电堆（5）的进口相连，排气背压阀（6）的出口与尾气处理器（7）的进口相连；其特征是：还包括湿度调节器（8）、三通阀（9）与燃料电池控制单元（10）；燃料电池电堆（5）的出口与湿度调节器（8）的进口相连，湿度调节器（8）的第一出口与空气加湿器（4）的第二进口相连，空气加湿器（4）的第二出口与三通阀（9）的第一进口相连，三通阀（9）的出口与排气背压阀（6）的进口相连，湿度调节器（8）的第二出口与三通阀（9）的第二进口相连；所述燃料电池控制单元（10）与燃料电池电堆（5）内...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明星，王凯，易正根，钱星，陈雷雷，傅立运，徐世龙，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32