一种湿度可控的增湿系统及燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种湿度可控的增湿系统及燃料电池系统，增湿系统包括膜增湿器，第一旁通阀和第一混合腔室：第一旁通阀的进口端接收空气，第一旁通阀的主出口端连通至膜增湿器的空气进口端，第一旁通阀的旁路出口端旁路连通至第一混合腔室的第二入口；第一混合腔室的第一入口连通至膜增湿器的空气出口端，第一混合腔室的第二入口连通至第一旁通阀的旁路出口端，第一混合腔室的出口端连通至电堆。利用上述系统，能够实现控制输入电堆阴极的空气湿度维持在合理水平。湿度维持在合理水平。湿度维持在合理水平。

【技术实现步骤摘要】
一种湿度可控的增湿系统及燃料电池系统


[0001]本技术属于燃料电池领域，具体涉及一种湿度可控的增湿系统及燃料电池系统。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]目前，仅采用外部增湿器对燃料电池的电堆的阴极空气进行湿度调节，湿度控制效果往往受外部增湿器的选型设计。一旦增湿器选型确定，湿度调节就依赖于增湿器的硬件性能，也无法做到在部分工况条件下进行湿度主动升高或降低。
[0004]因此，如何实现输入电堆的空气湿度可调节是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的问题，提出了一种湿度可控的增湿系统及燃料电池系统，利用这种系统，能够克服无法在部分工况条件下主动进行湿度升高或降低的技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种湿度可控的增湿系统，其包括膜增湿器，还包括第一旁通阀和第一混合腔室：第一旁通阀的进口端接收空气，主出口端连通至膜增湿器的空气进口端，旁路出口端连通至第一混合腔室的第二入口；第一混合腔室的第一入口连通至膜增湿器的空气出口端，其第二入口连通至第一旁通阀的旁路出口端，其出口端连通至电堆。
[0007]本技术的有益效果：通过在膜增湿器的空气进口端和空气出口端分别设置第一旁通阀和第一混合腔室，且使该第一旁通阀和第一混合腔室旁路连通，实际上在空气进口通路上构成了湿度可控加湿系统，可以理解，该第一旁通阀的旁通量增加时，输入电堆的空气湿度相应降低；当该第一旁通阀的旁通量减小时，输入电堆的空气湿度相应增高。因此，在部分运行工况下，通过本实施例的增湿系统，可以主动增高/降低空气湿度，从而提高燃料电池的耐久和可靠性。
[0008]在一种实施方式中，第一旁通阀还具有第一控制端口，其配置为调节第一旁通阀的旁路出口端的旁通量。
[0009]在一种实施方式中，该系统还包括：第二旁通阀和第二混合腔室；该第二旁通阀的进口端接收电堆输出的废气，主出口端连接至膜增湿器的废气进口端，旁路出口端连通至第二混合腔室的第二入口；第二混合腔室的第一入口连通至膜增湿器的废气出口端，其第二入口连通至第二旁通阀的旁路出口端，其出口端连通至废气出口。
[0010]在一种实施方式中，第二旁通阀还具有第二控制端口，其被配置为调节第二旁通阀的旁路出口端的旁通量。
[0011]在一种实施方式中，上述第一旁通阀和/或第二旁通阀为电控旁通阀。
[0012]在一种实施方式中，该系统还包括：电流密度检测装置，其电连接至第一旁通阀的第一控制端口和/或第二旁通阀的第二控制端口。
[0013]在一种实施方式中，膜增湿器为气/气增湿器。
[0014]第二方面，本申请还提供一种燃料电池系统，其包括如第一方面所述的增湿系统。
[0015]本技术的其他优点将配合以下的说明和附图进行更详细的解说。
[0016]应当理解，上述说明仅是本技术技术方案的概述，以便能够更清楚地了解本技术的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施。为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举例说明本技术的具体实施方式。
附图说明
[0017]通过阅读下文的示例性实施例的详细描述，本领域普通技术人员将明白本文所述的优点和益处以及其他优点和益处。附图仅用于示出示例性实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的标号表示相同的部件。在附图中：
[0018]图1为根据本技术一实施例的湿度可控的增湿系统的结构示意图；
[0019]图2为根据本技术另一实施例的湿度可控的增湿系统的结构示意图。
[0020]在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
[0021]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域技术人员。
[0022]在本申请实施例的描述中，应理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不旨在排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在的可能性。
[0023]除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
[0024]术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0025]同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。
[0026]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0027]如图1所示，本申请一实施例提供一种湿度可控的增湿系统的结构示意图，其包括
[0028]本申请实施例提供了一种湿度可控的增湿系统，该系统至少包括：
[0029]膜增湿器10、第一旁通阀21和第一混合腔室22。
[0030]该第一旁通阀21的进口端211从系统的空气进口接收干燥空气，其主出口端212连通至膜增湿器10的空气进口端11，且其旁路出口端213通过第一旁路23连通至第一混合腔
室22的第二入口222；通过控制该第一旁通阀21自身的旁通量，可以调节输出至第一旁路23的干燥空气的容量。
[0031]膜增湿器10的空气进口端11接收第一旁通阀21传送来的干空气，并对该干空气进行加湿后通过其空气出口端12输出至第一混合腔室22的第一入口221。
[0032]膜增湿器优选为气/气增湿器，也即利用电堆输出的湿废气的湿度来对输入电堆的干空气进行加湿的膜增湿器。
[0033]第一混合腔室22的第一入口221连通至膜增湿器10的空气出口端12，以接收经加湿的空气，其第二入口222连通至第一旁通阀21的旁路出口端213，以接收未经加湿的空气，并将二者混合之后，通过其出口端223输出至电堆40的阴极进口41。
[0034]可以理解，上述膜增湿器10、第一旁通阀21和第一混合腔室22实际上在空气进口通路上构成了湿度可控加湿系统。当第一旁通阀21的旁通量不为零时，第一混合腔室22的第二入口222就有一部分未增湿的空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿度可控的增湿系统，包括膜增湿器，其特征在于，还包括第一旁通阀和第一混合腔室：所述第一旁通阀的进口端接收空气，所述第一旁通阀的主出口端连通至所述膜增湿器的空气进口端，所述第一旁通阀的旁路出口端旁路连通至所述第一混合腔室的第二入口；所述第一混合腔室的第一入口连通至所述膜增湿器的空气出口端，所述第一混合腔室的出口端连通至电堆。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：第二旁通阀和第二混合腔室；所述第二旁通阀的进口端接收所述电堆输出的废气，所述第二旁通阀的主出口端连接至所述膜增湿器的废气进口端，所述第二旁通阀的旁路出口端旁路连通至所述第二混合腔室的第二入口；所述第二混合腔室的第一入口连通至所述膜增湿器的废气出口端，所述第二混合腔室的出口端连通至废气出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪光霁，
申请(专利权)人：康明斯新能源动力上海有限公司，
类型：新型
国别省市：