【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统、其加湿系统和操作方法及计算机程序产品
[0001]本专利技术涉及燃料电池领域
、
尤其是用于车辆的燃料电池系统,具体涉及一种用于燃料电池系统的加湿系统
、
一种相应的燃料电池系统
、
一种相应的操作燃料电池系统的方法以及一种相应的计算机程序产品
。
技术介绍
[0002]燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的电化学发电装置,由于其不消耗化石燃料并且几乎零排放,因此作为下一代能源得到的广泛关注与发展
。
在各种类型的燃料电池中,质子交换膜燃料电池是一种广泛应用的类型,其具有低运行温度
、
快速启动等重要优点,因此交换膜燃料电池特别适用于电动车辆
。
[0003]在质子交换膜燃料电池中,通常采用氢气为燃料,空气或纯氧为氧化剂,其中,聚合物膜作为电解质,将阳极区产生的质子
(
氢正离子
)
传导到阴极区
。
对于质子交换膜型燃料电池,维护正常质子交换膜的湿度是非常关键的,其直接影响到质子交换膜的最优性能,这是因为离子导电率特别地取决于水合作用水平,更大的水合能力会导致更高的导电率从而实现更高效的电池
。
但是过高的水合水平也会导致形成液态水层,而这会带来性能及可靠性问题,例如液态水层会阻塞多孔通路,因此会导致高电流密度下的电压损失,电压不稳定性,零温条件下的启动不可靠等
。
因此,对燃料电池中的湿度进行控制是非常重要的
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种用于燃料电池系统
(1)
的加湿系统
(17)
,其中,所述燃料电池系统
(1)
包括用于向燃料电池系统
(1)
的电堆
(11)
的阴极入口
(113)
供给空气的进气通道
(13)
和设置在所述进气通道
(13)
上而用于对空气进行加压的空压机
(14)
,所述加湿系统
(17)
设置在空压机
(14)
的下游且包括:彼此成并联关系布置的加湿通道
(171)
和旁通通道
(172)
,其中,所述加湿通道
(171)
具有可调的第一通流能力,所述旁通通道
(172)
具有可调的第二通流能力;设置在所述加湿通道
(171)
上而对空气进行加湿的加湿器
(175)
;和加湿控制器
(16)
,所述加湿控制器
(16)
被配置成能够至少基于湿度控制目标以确保第一通流能力和第二通流能力中的至少一个为非零的方式控制第一通流能力和第二通流能力
。2.
根据权利要求1所述的加湿系统
(17)
,其中,所述燃料电池系统
(1)
还包括位于空压机
(14)
的下游和加湿系统
(17)
的上游的中冷器
(15)
;和
/
或所述加湿通道
(171)
上设有能够调节第一通流能力的加湿阀
(173)
;和
/
或所述旁通通道
(172)
上设有能够调节第二通流能力的旁通阀
(174)。3.
根据权利要求1或2所述的加湿系统
(17)
,其中,加湿控制器
(16)
被配置成基于至少用于表征第一通流能力
、
第二通流能力与湿度控制目标之间的关系的预定关系控制第一通流能力和第二通流能力;和
/
或所述湿度控制目标基于空气进入电堆
(11)
的阴极入口
(113)
的期望空气相对湿度
。4.
根据权利要求3所述的加湿系统
(17)
,其中,所述预定关系通过相对于湿度控制目标协同标定第一通流能力和第二通流能力来确定;和
/
...
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