一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统及方法，涉及湿度检测技术领域。一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，包括用于输送气体的管道，沿管道的气体输送方向依次设有第一质量流量计、用于给气体进行加热和加湿的加湿加热模块、第二质量流量计、压力检测器和温度检测器。采用本发明专利技术，便于测量出气体的相关数据用于后续气体湿度的计算，结构简单可靠，测量精度高。此外本发明专利技术还提出一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测方法，采用该方法，便于得到大功率燃料电池电堆反应气体的湿度信息。料电池电堆反应气体的湿度信息。料电池电堆反应气体的湿度信息。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及湿度检测
，具体而言，涉及一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统及方法。

技术介绍

[0002]燃料电池通过阳极的氢气和阴极的氧气(空气)在膜两侧发生电化学反应而产生电能。燃料电池在研发样机完成或者产线生产完成后，需要通过电堆活化，计划曲线测试及性能测试，测试需要相应的测试设备。在燃料电池电堆的测试设备中，反应气体的湿度检测对评价及分析燃料电池性能有着举足轻重的作用。
[0003]燃料电池电堆在反应过程中，氢气和空气需要加湿，从而提高燃料电池电堆的输出性能，在燃料电池电堆的测试过程中，不同的湿度会造成燃料电池输出性能的不同，因而通过控制燃料电池电堆阴极和阳极的湿度，测试燃料电池电堆在阴极和阳极反应气体不同湿度下的输出性能，在燃料电池测试及性能评价中有着重大的意义。传统湿度传感器不便用于测试燃料电池电堆在阴极和阳极反应气体的湿度，具有一定的局限性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，其便于测量出气体的相关数据用于后续气体湿度的计算，结构简单可靠，测量精度高。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测方法，采用该方法，便于得到大功率燃料电池电堆反应气体的湿度信息。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，包括用于输送气体的管道，沿管道的气体输送方向依次设有第一质量流量计、用于给气体进行加热和加湿的加湿加热模块、第二质量流量计、压力检测器和温度检测器。
[0008]进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述加湿加热模块包括沿管道的气体输送方向依次设置的加湿器和加热器。
[0009]进一步的，在本专利技术的一些实施例中，上述沿管道的气体输送方向，位于第一质量流量计之前还设有切断阀门。
[0010]第二方面，本申请实施例提供一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测方法，包括上述的大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，还包括如下步骤：
[0011]干燥的反应气体输送进入管道中，第一质量流量计检测出干燥的反应气体的质量流量数值为M1；
[0012]干燥的反应气体通过加湿加热模块进行加湿和加热以使气体达到进入燃料电池电堆的目标温度，然后第二质量流量计检测出加湿加热后反应气体的质量流量数值为M2；
[0013]压力检测器检测出反应气体的压力数值为P，温度检测器检测出反应气体的温度数值为T；
[0014]根据公式(1)和公式(2)计算得到气体的相对湿度即可，其中
[0015]公式(1)为：
[0016]d＝A*RH*pv
÷
(P
‑
RH*pv)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0017]公式(2)为：
[0018]pv＝100*exp{12.062
‑
4039.558
÷
(T+235.379)}
ꢀꢀꢀ
(2)
[0019]其中：
[0020][0021]RH为相对湿度；
[0022]P为测量出的压力值；
[0023]T为测量出的温度值；
[0024]pv为饱和分压；
[0025]A为可变量，根据气体的成分不同进行选择。
[0026]相对于现有技术，本专利技术实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0027]本专利技术实施例提供一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，其便于测量出气体的相关数据用于后续气体湿度的计算，结构简单可靠，测量精度高。
[0028]本专利技术实施例还提供一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测方法，采用该方法，便于得到大功率燃料电池电堆反应气体的湿度信息。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例提供的大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统的结构示意图。
[0031]图标：1
‑
管道；2
‑
第一质量流量计；3
‑
第二质量流量计；4
‑
压力检测器；5
‑
温度检测器；6
‑
加湿器；7
‑
加热器；8
‑
切断阀门。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0033]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通的技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0035]在本专利技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0036]实施例
[0037]请参照图1，本实施例提供一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，包括用于输送气体的管道1，沿管道1的气体输送方向依次设有第一质量流量计2、用于给气体进行加热和加湿的加湿加热模块、第二质量流量计3、压力检测器4和温度检测器5。
[0038]如此可通过管道1用于输送反应气体，比如氢气或者空气，干燥的反应气体从管道1的进口进入并通过第一质量流量计2、加湿加热模块、第二质量流量计3、压力检测器4和温度检测器5后输送进入燃料电池电堆内。
[0039]第一质量流量计2检测出干燥的反应气体的质量流量数值为M1，第二质量流量计3检测出加湿加热后反应气体的质量流量数值为M2；压力检测器4检测出反应气体的压力数值为P，温度检测器5检测出反应气体的温度数值为T；如此便于测量出气体的相关数据用于后续气体湿度的计算，结构简单可靠，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，其特征在于：包括用于输送气体的管道(1)，沿所述管道(1)的气体输送方向依次设有第一质量流量计(2)、用于给气体进行加热和加湿的加湿加热模块、第二质量流量计(3)、压力检测器(4)和温度检测器(5)。2.根据权利要求1所述的大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，其特征在于：所述加湿加热模块包括沿所述管道(1)的气体输送方向依次设置的加湿器(6)和加热器(7)。3.根据权利要求1所述的大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，其特征在于：沿所述管道(1)的气体输送方向，位于所述第一质量流量计(2)之前还设有切断阀门(8)。4.一种大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测方法，其特征在于：包括如权利要求1
‑
3任意一项所述的大功率燃料电池电堆反应气体的湿度检测系统，还包括如下步骤：干燥的反应气体输送进入管道(1)中，第一质量流量计(2)检测出干燥的反应气体的质量流量数值为M1；干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：范辉，王能，谭义兰，邓亚兰，
申请(专利权)人：中氢铭创测控科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：