一种燃料电池加湿系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种燃料电池加湿系统，所述系统包括：容纳有干气体的第一容器、气体混合室和容纳有预设容量水的加湿罐；第一容器和气体混合室之间通过第一管路连通，第一管路设置第一比例阀；第一容器和加湿罐通过第二管路连通，第二管路设置第二比例阀；第一比例阀控制第一容器通过所述第一管路输入至气体混合室内的干气体的第一容量；第二比例阀控制第一容器通过第二管路输入至加湿罐内的干气体的第二容量；第二容量的干气体通过预设容量水以及被以水雾的形式的水喷洒形成所述第二容量的湿气体；气体混合室混合第二容量的湿气体与第一容量的干气体，形成满足特定湿度的混合气体；混合气体通过第四管路传输至燃料电池反应气体接口。

A humidification system for fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池加湿系统
本技术涉及电池加湿领域，尤其涉及一种燃料电池加湿系统。
技术介绍
传统燃油汽车造成环境和能源的问题突出，由于燃料(氢)较易获取、环境特别友好的燃料电池电动车势将引起汽车工业大变革。而作为电动车的核心燃料电池，其核心部件质子交换膜对气体湿度敏感。若湿度过低，质子传导阻力增加，导致燃料电池电压下降；若湿度太高，质子交换膜会发生水淹现象，阻碍反应气体的扩散通道，也会引起电池电压下降。因此，必须对燃料电池反应气体的加湿程度可控，使具有快速响应的能力。针对该问题，目前尚无有效解决方案。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本技术实施例提供一种燃料电池加湿系统。为达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：本技术实施例提供一种燃料电池加湿系统，所述系统包括：容纳有干气体的第一容器、气体混合室和容纳有预设容量水的加湿罐；所述第一容器和所述气体混合室之间通过第一管路连通，所述第一管路设置有第一比例阀；所述第一容器和所述加湿罐通过第二管路连通，所述第二管路设置有第二比例阀；所述加湿罐和所述气体混合室之间通过第三管路连通；所述气体混合室通过第四管路与燃料电池反应气体接口连通；所述加湿罐内壁的顶部设置有能够将水以水雾形式喷洒的喷头，所述喷头通过第五管路与所述加湿罐底部连通；所述第五管路设置有第一动力器件，用于控制所述加湿罐内的水通过所述第五管路输入至所述喷头，所述喷头用于将水以水雾的形式喷洒至所述加湿罐内；所述第一比例阀，用于控制所述第一容器通过所述第一管路输入至所述气体混合室内的干气体的第一容量；所述第二比例阀，用于控制所述第一容器通过所述第二管路输入至所述加湿罐内的干气体的第二容量；其中，所述第二容量的干气体通过所述预设容量水以及被以水雾的形式的水喷洒形成所述第二容量的湿气体，所述第二容量的湿气体通过所述第三管路传输至所述气体混合室；所述气体混合室，用于混合所述第二容量的湿气体与所述第一容量的干气体，形成满足特定湿度的混合气体；所述混合气体通过所述第四管路传输至所述燃料电池反应气体接口。在上述方案中，所述系统还包括：板式换热器和容纳有冷却液体的第二容器，所述板式换热器设置在所述第一动力器件与所述喷头连接的第五管路上；所述板式换热器和所述第二容器之间通过第六管路形成环路，所述第六管路上设置有用于控制所述冷却液体在所述环路中循环流动的第二动力器件。在上述方案中，所述系统还包括分别与所述第一比例阀和所述第二比例阀电连接的控制器，用于控制所述第一比例阀和所述第二比例阀的导通或关闭；在所述第一比例阀导通的情况下，还用于控制所述第一比例阀的导通程度；在所述第二比例阀导通的情况下，还用于控制所述第二比例阀的导通程度。在上述方案中，所述系统还包括：单向阀和两个第一开关，所述单向阀设置在所述板式换热器与所述喷头连接的第五管路上；所述两个第一开关分别设置在所述单向阀与所述板式换热器连接的第五管路上以及所述加湿罐底部与所述第一动力器件连接的第五管路上；所述两个第一开关分别与所述控制器电连接。在上述方案中，所述加湿罐上设置有对所述加湿罐内的水加热的第一加热器件和检测所述加湿罐内水的第一温度的第一温度传感器，所述第一加热器件和所述第一温度传感器分别与所述控制器电连接。在上述方案中，所述加湿罐通过补水管路与补水接口连通；所述加湿罐上设置有用于检测所述加湿罐内水位的第一传感器；所述第一传感器所在位置对应于所述预设容量水的第一水位；所述补水管路上设置有第一开关；所述控制器分别与所述第一传感器和所述第一开关电连接，用于获得所述第一传感器的检测信号，以及用于控制所述第一开关的导通或关闭。在上述方案中，所述加湿罐上设置有用于检测所述加湿罐内水位的第二传感器，所述第二传感器所在位置为低于所述第一水位第一预设距离的第二水位；所述控制器与所述第二传感器电连接，用于获得所述第二传感器的检测信号。在上述方案中，所述加湿罐通过排水管路与排水接口连通；所述排水管路上设置有第二开关；所述加湿罐上设置有用于检测所述加湿罐内水位的第三传感器，所述第三传感器所在位置为高于所述第一水位第二预设距离的第二水位；所述控制器分别与所述第三传感器和所述第二开关电连接，用于获得所述第三传感器的检测信号，以及用于控制所述第二开关的导通或关闭。在上述方案中，所述燃料电池反应气体接口处设置有用于检测所述燃料电池反应气体接口处混合气体湿度的湿度传感器；所述湿度传感器与所述控制器电连接。本技术实施例提供一种燃料电池加湿系统，所述系统包括：容纳有干气体的第一容器、气体混合室和容纳有预设容量水的加湿罐；所述第一容器和所述气体混合室之间通过第一管路连通，所述第一管路设置有第一比例阀；所述第一容器和所述加湿罐通过第二管路连通，所述第二管路设置有第二比例阀；所述加湿罐和所述气体混合室之间通过第三管路连通；所述气体混合室通过第四管路与燃料电池反应气体接口连通；所述加湿罐内壁的顶部设置有能够将水以水雾形式喷洒的喷头，所述喷头通过第五管路与所述加湿罐底部连通；所述第五管路设置有第一动力器件，用于控制所述加湿罐内的水通过所述第五管路输入至所述喷头，所述喷头用于将水以水雾的形式喷洒至所述加湿罐内；所述第一比例阀，用于控制所述第一容器通过所述第一管路输入至所述气体混合室内的干气体的第一容量；所述第二比例阀，用于控制所述第一容器通过所述第二管路输入至所述加湿罐内的干气体的第二容量；其中，所述第二容量的干气体通过所述预设容量水以及被以水雾的形式的水喷洒形成所述第二容量的湿气体，所述第二容量的湿气体通过所述第三管路传输至所述气体混合室；所述气体混合室，用于混合所述第二容量的湿气体与所述第一容量的干气体，形成满足特定湿度的混合气体；所述混合气体通过所述第四管路传输至所述燃料电池反应气体接口。采用本技术实施例的技术方案，通过第一比例阀和第二比例阀调节干气体和需要加湿气体的比例(容量)，以控制燃料电池反应气体的加湿程度，使满足燃料电池反应气体需要的特定湿度。附图说明图1为本技术实施例提供的一种燃料电池加湿系统的组成结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对专利技术的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。本技术实施例提供一种燃料电池加湿系统，图1为本技术实施例提供的一种燃料电池加湿系统的组成结构示意图；如图1所示，所述系统10包括：容纳有干气体的第一容器101、气体混合室102和容纳有预设容量水的加湿罐103；所述第一容器101和所述气体混合室102之间通过第一管路11连通，所述第一管路11设置有第一比例阀104；所述第一容器101和所述加湿罐103通过第二管路12连通，所述第二管路12设置有第二比例阀105；所述加湿罐103和所述气体混合室102之间通过第三管路13连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池加湿系统，其特征在于，所述系统包括：容纳有干气体的第一容器、气体混合室和容纳有预设容量水的加湿罐；所述第一容器和所述气体混合室之间通过第一管路连通，所述第一管路设置有第一比例阀；所述第一容器和所述加湿罐通过第二管路连通，所述第二管路设置有第二比例阀；所述加湿罐和所述气体混合室之间通过第三管路连通；所述气体混合室通过第四管路与燃料电池反应气体接口连通；所述加湿罐内壁的顶部设置有能够将水以水雾形式喷洒的喷头，所述喷头通过第五管路与所述加湿罐底部连通；所述第五管路设置有第一动力器件，用于控制所述加湿罐内的水通过所述第五管路输入至所述喷头，所述喷头用于将水以水雾的形式喷洒至所述加湿罐内；/n所述第一比例阀，用于控制所述第一容器通过所述第一管路输入至所述气体混合室内的干气体的第一容量；/n所述第二比例阀，用于控制所述第一容器通过所述第二管路输入至所述加湿罐内的干气体的第二容量；/n其中，所述第二容量的干气体通过所述预设容量水以及被以水雾的形式的水喷洒形成所述第二容量的湿气体，所述第二容量的湿气体通过所述第三管路传输至所述气体混合室；/n所述气体混合室，用于混合所述第二容量的湿气体与所述第一容量的干气体，形成满足特定湿度的混合气体；所述混合气体通过所述第四管路传输至所述燃料电池反应气体接口。/n...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池加湿系统，其特征在于，所述系统包括：容纳有干气体的第一容器、气体混合室和容纳有预设容量水的加湿罐；所述第一容器和所述气体混合室之间通过第一管路连通，所述第一管路设置有第一比例阀；所述第一容器和所述加湿罐通过第二管路连通，所述第二管路设置有第二比例阀；所述加湿罐和所述气体混合室之间通过第三管路连通；所述气体混合室通过第四管路与燃料电池反应气体接口连通；所述加湿罐内壁的顶部设置有能够将水以水雾形式喷洒的喷头，所述喷头通过第五管路与所述加湿罐底部连通；所述第五管路设置有第一动力器件，用于控制所述加湿罐内的水通过所述第五管路输入至所述喷头，所述喷头用于将水以水雾的形式喷洒至所述加湿罐内；
所述第一比例阀，用于控制所述第一容器通过所述第一管路输入至所述气体混合室内的干气体的第一容量；
所述第二比例阀，用于控制所述第一容器通过所述第二管路输入至所述加湿罐内的干气体的第二容量；
其中，所述第二容量的干气体通过所述预设容量水以及被以水雾的形式的水喷洒形成所述第二容量的湿气体，所述第二容量的湿气体通过所述第三管路传输至所述气体混合室；
所述气体混合室，用于混合所述第二容量的湿气体与所述第一容量的干气体，形成满足特定湿度的混合气体；所述混合气体通过所述第四管路传输至所述燃料电池反应气体接口。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：板式换热器和容纳有冷却液体的第二容器，所述板式换热器设置在所述第一动力器件与所述喷头连接的第五管路上；所述板式换热器和所述第二容器之间通过第六管路形成环路，所述第六管路上设置有用于控制所述冷却液体在所述环路中循环流动的第二动力器件。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括分别与所述第一比例阀和所述第二比例阀电连接的控制器，用于控制所述第一比例阀和所述第二比例阀的导通或关闭；在所述第一比例阀导通的情况下，还用于控制所述第一比例阀的导通程度；在所述第二比例阀导通的情况下，还用于控制所述第二比例阀的导通程度。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李红信，郝义国，刘超，
申请(专利权)人：武汉中极氢能产业创新中心有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42