本发明专利技术公开一种燃料电池的加湿装置、系统和方法，加湿装置包括主壳体、干气输入通道、控制阀门、干气连接腔、干气输入腔、湿气输入通道、加湿单元、尾气输出通道、干湿气混合腔、干湿气输出通道和吹扫气通道；阀芯控制干气输入通道的气体进入干气连接腔和干气输入腔，加湿单元接收湿气输入通道输进来的空气尾气，加湿单元提取空气尾气的水蒸气，然后将空气尾气排至尾气输出通道；所述加湿单元接收干气输入腔的干气，使干气变成湿气并输出至湿气混合腔；干气连接腔接收干气并输入至干湿气混合腔。本发明专利技术通过设置单一加湿装置，能够提供湿空气和干空气给电堆，并且加湿装置回收电堆产生的水分，结构简单的同时具备干湿两用。结构简单的同时具备干湿两用。结构简单的同时具备干湿两用。
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池的加湿装置、系统和方法
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别涉及一种燃料电池的加湿装置、系统和方法。
技术介绍
[0002]燃料电池是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置，燃料电池的燃料一般是氢气、甲醇、甲烷等，空气或氧气等为氧化剂。燃料电池电堆在工作时需要氢气、空气或者氧气以及用于电堆冷却的冷却剂。同时还需要将电堆内未消耗完的氢气、过量的空气或者氧气以及冷却完毕后的冷却液排出。
[0003]然而，对于燃料电池电堆使用的空气来说，需要对空气进行加湿来达到最佳的发电效果。现有技术大部分都是设置两个独立的通路来控制干空气或湿空气进入燃料电池电堆，需要更多的管路和阀门，是的加湿系统结构较散，不利于集成度。另外，加湿器需要另外连接一个蓄水设备，从而增加了成本。
技术实现思路
[0004]本专利技术为解决上述技术问题之一，提供一种燃料电池的加湿装置、系统和方法，通过设置单一加湿装置，能够提供两种气体（湿空气和干空气）给电堆，并且加湿装置的水分是通过回收电堆产生的水分，结构简单的同时具备干湿两用。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种燃料电池的加湿装置，包括主壳体、干气输入通道、控制阀门、干气连接腔、干气输入腔、湿气输入通道、加湿单元、尾气输出通道、干湿气混合腔和干湿气输出通道，所述控制阀门包括阀头和阀芯；其中，所述干气输入通道、控制阀门、干气连接腔、干气输入腔、湿气输入通道、加湿单元、尾气输出通道、干湿气混合腔、干湿气输出通道、吹扫气通道和阀芯内设于主壳体，所述阀头外设于主壳体的左侧；所述干气输入通道设置于主壳体的左下端，干气输入通道的一端与外界连接、另一端连接干气输入腔；所述加湿单元设置于主壳体的顶端，加湿单元一端连接干气输入腔、另一端连接干湿气混合腔；所述干气连接腔设置于主壳体的底端，干气连接腔一端连接干气输入通道、另一端连接干湿气混合腔；所述湿气输入通道设置于主壳体的顶端，湿气输入通道一端连接加湿单元、另一端连接外界；所述尾气输出通道设置于主壳体的顶端，尾气输出通道一端连接加湿单元、另一端连接外界；所述阀芯内设于干气输入通道与干气连接腔之间的连接处，所述阀头用于控制阀芯的运动，阀芯用于控制干气输入通道的气体进入干气连接腔和干气输入腔。
[0006]进一步的，所述加湿装置还包括吹扫气通道，所述吹扫气通道设置于主壳体的前
端右侧，吹扫气通道一端连接干气输入通道、另一端连接外界。
[0007]本专利技术另一目的是提供一种燃料电池的加湿系统，包括加湿装置、空压机和电堆，电堆包括空气输入口和空气输出口，所述空压机连接干气输入通道，所述电堆的空气输入口连接干湿气输出通道，所述电堆的空气输出口连接湿气输入通道。
[0008]进一步的，所述加湿系统还包括保护外壳和气通阀门，所述加湿装置还包括吹扫气通道，所述吹扫气通道设置于主壳体的前端右侧，吹扫气通道一端连接干气输入通道、另一端连接保护外壳，所述电堆固定设置于保护外壳内部，气通阀门设置于保护外壳上。
[0009]本专利技术又一目的是提供一种燃料电池的加湿方法，其运用于加湿系统上，其特征在于，包括以下步骤：开启电堆和空压机，空压机输送空气进入加湿装置干气输入通道，加湿装置对空气进行加工处理后，加湿装置将空气输入至电堆，空气在电堆进行电化学反应后产生空气尾气并夹带水蒸气，电堆将空气尾气和水蒸气通过加湿装置的湿气输入通道输入加湿装置的加湿单元，加湿单元提取并保留水蒸气，然后将空气尾气通过尾气输出通道排至外界；所述加湿装置对空气进行加工处理，具体为：当电堆运行于低功率时，所述阀头控制阀芯堵住干气输入通道的空气进入干气连接腔，干气输入通道的空气则进入干气输入腔，干气输入腔的空气进入加湿单元后夹带加湿单元内的水蒸气进入干湿气混合腔后，加湿装置通过干湿气输出通道，将空气和水蒸气输入至电堆；当电堆运行于中功率时，所述阀头控制阀芯旋转设定角度，阀芯控制干气输入通道的一部分空气进入干气输入腔、一部分空气进入干气连接腔，干气输入腔的空气进入加湿单元后夹带加湿单元内的水蒸气进入干湿气混合腔，干气连接腔的空气也进入干湿气混合腔；干湿气混合腔将加湿单元输送的空气和水蒸气以及干气连接腔输送的空气进行混合后，加湿装置通过干湿气输出通道将混合气体输送至电堆；当电堆运行于高功率时，所述阀头控制阀芯堵住干气输入通道与干气输入腔之间的通道，即堵住干气输入通道的空气进入干气输入腔，而干气输入通道的空气则依次通过干气连接腔、干湿气混合腔、干湿气输出通道，最后加湿装置将空气输入至电堆。
[0010]进一步的，所述加湿系统还包括保护外壳和气通阀门，所述加湿装置还包括吹扫气通道，所述吹扫气通道设置于主壳体的前端右侧，吹扫气通道一端连接干气输入通道、另一端连接保护外壳，所述电堆固定设置于保护外壳内部，气通阀门设置于保护外壳上；所述加湿方法还包括步骤：空压机输送空气进入加湿装置的干气输入通道后，干气输入通道将空气输送至吹扫气通道，吹扫气通道输送空气进入保护外壳内，空气吹扫保护外壳内部和电堆；开启气通阀门，气通阀门将空气排至外界。
[0011]采用上述技术方案后，本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术加湿装置集成度度高并易于控制干气和湿气，通过在加湿装置设置两路气体，一路气体通入加湿单元时对空气进行加湿，一路通入干气连接腔不需要加湿直接进入电堆；本专利技术通过阀芯的转动角度来控制干气的流动量，达到灵活控制气体所含的水分的效果；本专利技术加湿装置无需连接额外的蓄水装置，能够直接回收燃料电池电堆排放的空气尾气夹带的水分，循环利用达到节能效果，并降低了成本；本专利技术加湿装置额外设置一个吹扫气通道，通过吹扫气通道单独引
用一部分气体进入燃料电池电堆的保护外壳进行吹扫，从而吹走保护外壳内部的氢气以及水分。
附图说明
[0012]图1为本专利技术加湿装置的立体结构示意图。
[0013]图2为本专利技术加湿装置的前视图。
[0014]图3为本专利技术加湿装置的仰视图。
[0015]图4为本专利技术加湿装置的俯视图。
[0016]图5为图4中AA面的剖面图。
[0017]图6为本专利技术加湿系统的结构示意图。
具体实施方式
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。
[0019]实施例1如图1
‑
5所示，本实施例公开了一种燃料电池的加湿装置，用于选择性地给燃料电池电堆提供干空气或者湿空气，所述加湿装置1包括主壳体11、干气输入通道12、控制阀门13、干气连接腔14、干气输入腔15、湿气输入通道16、加湿单元17、尾气输出通道18、干湿气混合腔19、干湿气输出通道20和吹扫气通道21，所述控制阀门13包括阀头131和阀芯132。
[0020]其中，所述干气输入通道12、控制阀门13、干气连接腔14、干气输入腔15、湿气输入通道16、加湿单元17、尾气输出通道18、干湿气混合腔19、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的加湿装置，其特征在于，包括主壳体、干气输入通道、控制阀门、干气连接腔、干气输入腔、湿气输入通道、加湿单元、尾气输出通道、干湿气混合腔和干湿气输出通道，所述控制阀门包括阀头和阀芯；其中，所述干气输入通道、控制阀门、干气连接腔、干气输入腔、湿气输入通道、加湿单元、尾气输出通道、干湿气混合腔、干湿气输出通道、吹扫气通道和阀芯内设于主壳体，所述阀头外设于主壳体的左侧；所述干气输入通道设置于主壳体的左下端，干气输入通道的一端与外界连接、另一端连接干气输入腔；所述加湿单元设置于主壳体的顶端，加湿单元一端连接干气输入腔、另一端连接干湿气混合腔；所述干气连接腔设置于主壳体的底端，干气连接腔一端连接干气输入通道、另一端连接干湿气混合腔；所述湿气输入通道设置于主壳体的顶端，湿气输入通道一端连接加湿单元、另一端连接外界；所述尾气输出通道设置于主壳体的顶端，尾气输出通道一端连接加湿单元、另一端连接外界；所述阀芯内设于干气输入通道与干气连接腔之间的连接处，所述阀头用于控制阀芯的运动，阀芯用于控制干气输入通道的气体进入干气连接腔和干气输入腔。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池的加湿装置，其特征在于，所述加湿装置还包括吹扫气通道，所述吹扫气通道设置于主壳体的前端右侧，吹扫气通道一端连接干气输入通道、另一端连接外界。3.一种燃料电池的加湿系统，包括权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，空压机和电堆，电堆包括空气输入口和空气输出口，所述空压机连接干气输入通道，所述电堆的空气输入口连接干湿气输出通道，所述电堆的空气输出口连接湿气输入通道。4.根据权利要求3所述的一种燃料电池的加湿系统，其特征在于，所述加湿系统还包括保护外壳和气通阀门，所述加湿装置还包括吹扫气通道，所述吹扫气通道设置于主壳体的前端右侧，吹扫气通道一端连接干气输入通道、另一端连接保护外壳，所述电堆固定设置于保护外壳内部，气通阀门设置于保护外壳上。5.一种燃料电池的加湿方法，其运用于权利要求3所述的加湿系统上，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王福，陈增，郭昂，叶长流，
申请(专利权)人：佛山市清极能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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