喷雾增湿装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种喷雾增湿装置及控制方法。其中，喷雾增湿装置，包括：第一尾排节气门、喷雾蒸发腔、储水罐和水泵；燃料电池电堆的尾气经第一尾排节气门后进入储水罐从而对储水罐内的水进行加热，当储水罐内的水加热到满足喷雾蒸发腔气化水雾的温度要求后，水泵将储水罐内的水输送至喷雾蒸发腔，喷雾蒸发腔用于将水泵传输的水气化为水雾，水雾在喷雾蒸发腔内对进入电堆的空间进行加湿。达到降低成本和功耗的目的。耗的目的。耗的目的。

【技术实现步骤摘要】
喷雾增湿装置及控制方法


[0001]本专利技术属于燃料电池
，尤其是涉及一种喷雾增湿装置及控制方法。

技术介绍

[0002]氢燃料电池相关技术发展迅速，具有高效率、环境友好、高可靠性等优点，但目前燃料电池发动机系统性能、研发成本等依然是阻碍大规模应用的问题，合理的燃料电池控制策略，有利于提高燃料电池输出、维持稳定运行。燃料电池通过电堆内部的氢氧反应得到所需的电能，空气湿度对该电化学反应有重要的影响，空气湿度过低会导致质子交换膜过于干燥，进而阻碍氢离子由阳极侧向阴极侧转移，氢氧反应速率降低，燃料电池性能便会下降。目前燃料电池行业中主要采用膜增湿器对空气进行增湿，但膜增湿器体积较大、成本较高，且其耐久性较差。
[0003]另外还一种燃料电池增湿方法：喷雾增湿。喷雾增湿是在空压机后加一个膨胀机并向膨胀机内喷水雾，干燥气体流经喷雾蒸发腔时经过水雾会被降温加湿。此方法结构简单、成本低但其本身容易存在气化不完全的液态水滴残留，影响发动机工作效率，尤其是在低功率工况下，入口空气所携带的热量不足已将液滴气化。为了解决液态水滴残留问题，现有技术中如图1所示，在喷雾蒸发腔中加入电加热装置，通过调节喷雾蒸发腔温度来保证液滴完全蒸发。但该种技术存在喷雾蒸发腔结构的复杂性导致喷雾蒸发腔成本增高，通过电加热导致喷雾系统能耗增高的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种喷雾增湿装置及控制方法，至少部分的解决现有技术中存在的成本高且能耗高的问题。
[0005]第一方面，本公开实施例提供了一种喷雾增湿装置，包括：第一尾排节气门、喷雾蒸发腔、储水罐和水泵；
[0006]燃料电池电堆的尾气经第一尾排节气门后进入储水罐从而对储水罐内的水进行加热，当储水罐内的水加热到满足喷雾蒸发腔气化水雾的温度要求后，水泵将储水罐内的水输送至喷雾蒸发腔，喷雾蒸发腔用于将水泵传输的水气化为水雾，水雾在喷雾蒸发腔内对进入电堆的空间进行加湿。
[0007]可选的，所述储水罐包括内层和外层，所述内层用于储水，外层与排气管路连接用于给内层加热。
[0008]可选的，还包括涡轮，所尾气经第一尾排节气门后经涡轮后传送至储水罐。
[0009]可选的，还包括第二尾排节气门，涡轮出口分为两路，一路与储水罐连通，另一路与第二尾排节气门连通。
[0010]可选的，还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在储水罐上。
[0011]可选的，还包括排水阀，所述排水阀与储水罐底部连通。
[0012]可选的，所述喷雾蒸发腔的入口处设置第二温度传感器。
[0013]可选的，还包括空气滤清器、空气流量计、空压机和中冷器；
[0014]空气依次经空气滤清器、空气流量计和空压机后进入喷雾蒸发腔，经喷雾蒸发腔加湿后的空气经中冷器后进入电堆。
[0015]第二方面，本公开实施例还提供了一种喷雾增湿装置的控制方法，应用于第一方面任一所述的装置，燃料电池电堆的排出口上设置第一尾排节气门和第二排节气门，所述方法包括：
[0016]燃料电池开机后控制第二尾排节气门处于关闭状态，尾排气对储水罐加热；
[0017]当储水罐内的温度达到喷雾蒸发腔气化水雾的温度要求后，判断第一尾排节气门开度；
[0018]当第一尾排节气门开度大于设定阈值时打开第二尾排节气门。
[0019]可选的，所述设定阈值为90％。
[0020]本专利技术提供的喷雾增湿装置及控制方法。其中该喷雾增湿装置，通过电堆的尾气对喷雾增湿的液体进行加热，从而简化增湿装置的结构，而对电堆尾排气进行重新利用，降低了功耗，从而达到降低成本和功耗的目的。
附图说明
[0021]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0022]图1为现有技术中喷雾蒸发腔结构示意图；
[0023]图2为本公开实施例提供的喷雾增湿装置的结构框图；
[0024]图3为本公开实施例提供的喷雾增湿装置的控制方法的流程图；
[0025]其中，1
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入口；2
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出口；3
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加热装置；4
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高压喷嘴安装口；5
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喷雾蒸发腔体；201
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空气滤清器；202
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空气流量计；203
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空压机；204
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喷雾蒸发腔；205
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中冷器；206
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第一尾排节气门；207
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水泵；208
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涡轮；209
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第二尾排节气门；210
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储水罐；211
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排水阀；212
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第一温度传感器；213
‑
第二温度传感器。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0027]应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0028]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个
方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0029]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0030]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0031]如图2所示，本实施例公开了一种喷雾增湿装置，包括：第一尾排节气门、喷雾蒸发腔、储水罐和水泵；
[0032]燃料电池电堆的尾气经第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷雾增湿装置，其特征在于，包括：第一尾排节气门、喷雾蒸发腔、储水罐和水泵；燃料电池电堆的尾气经第一尾排节气门后进入储水罐从而对储水罐内的水进行加热，当储水罐内的水加热到满足喷雾蒸发腔气化水雾的温度要求后，水泵将储水罐内的水输送至喷雾蒸发腔，喷雾蒸发腔用于将水泵传输的水气化为水雾，水雾在喷雾蒸发腔内对进入电堆的空间进行加湿。2.根据权利要求1所述的喷雾增湿装置，其特征在于，所述储水罐包括内层和外层，所述内层用于储水，外层与排气管路连接用于给内层加热。3.根据权利要求1所述的喷雾增湿装置，其特征在于，还包括涡轮，所尾气经第一尾排节气门后经涡轮后传送至储水罐。4.根据权利要求3所述的喷雾增湿装置，其特征在于，还包括第二尾排节气门，涡轮出口分为两路，一路与储水罐连通，另一路与第二尾排节气门连通。5.根据权利要求1所述的喷雾增湿装置，其特征在于，还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在储水罐上。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，槐佳，请求不公布姓名，赵兴旺，王鹏，方川，李飞强，周宝，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：