【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学燃料电池，尤其涉及一种基于ptc预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统及其湿度控制方法。
技术介绍
1、燃料电池作为最具发展前景的可再生和可持续能源技术之一，在过去的几十年里得到了迅速的发展。
2、在不同类型的燃料电池中，质子交换膜燃料电池因其能量转换效率高、无污染、工作温度低等优点，被广泛应用于固定式、便携式和运输领域。但在低温(零下)环境中启动时，燃料电池内的水会结冰而堵塞气体传输通道，使反应不能持续进行。
3、因此，燃料电池在低温冷启动时需要对氢气进行预热处理，以加快燃料电池冷启动速率。此外，燃料电池内部的水热管理对其输出性能也有很大的影响。若电池内部液态水含量过多，会造成电池内部水淹，阻碍气体的传输，降低电池输出性能。
4、因此，合理的进气湿度控制对燃料电池的性能也至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于ptc预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统，其特征在于，包括高压储氢瓶，高压储氢瓶的出气口通过第一管道接通ptc预热器，ptc预热器的出气口通过第二管道接通电堆，电堆的出气口通过第三管道接通水分离器，水分离器包括出气口和排水口，水分离器的排水口设有排水阀，排水阀的出水口通过尾排管排出；
2、水分离器的出气口设有氢气循环泵，氢气循环泵的出气口通过循环管道与第二管道接通，质子交换膜燃料电池阳极子系统通过ptc预热器加热第一管道内气体温度，避免冷热气体相遇导致第二管道内形成过多的液态水。
<...【技术保护点】
1.一种基于PTC预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统，其特征在于，包括高压储氢瓶，所述高压储氢瓶的出气口通过第一管道接通PTC预热器，所述PTC预热器的出气口通过第二管道接通电堆，所述电堆的出气口通过第三管道接通水分离器，所述水分离器包括出气口和排水口，所述水分离器的排水口设有排水阀，所述排水阀的出水口通过尾排管排出；
2.根据权利要求1所述的基于PTC预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统，其特征在于，所述第一管道、第二管道与循环管道的接通处以及第三管道处皆设有温度传感器，温度传感器与燃料电池系统控制器信号连接，所述排水阀的启停、PTC预热器的加热功率以及氢气循环泵的转速均受燃料电池系统控制器的控制。
3.根据权利要求2所述的基于PTC预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统，其特征在于，所述第一管道设有减压阀，所述第二管道还设有比例阀，所述减压阀和比例阀与燃料电池系统控制器通讯连接，所述比例阀的前端以及所述电堆的进气口和出气口处皆设有压力阀，多个所述压力阀与所述燃料电池系统控制器信号连接，所述质子交换膜燃料电池阳极子系统通过燃料电池系统控制器驱动所述压力阀和比例
4.一种基于PTC预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统湿度控制方法，用于如权利要求1-3所述的基于PTC预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于PTC预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统湿度控制方法，其特征在于，所述S1中，根据实时采集燃料电池阳极入口氢气压力Pan_in，可以计算得到实际氢空压差ΔP，表示为
6.根据权利要求4所述的基于PTC预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统湿度控制方法，其特征在于，所述S2中，根据当前氢气循环泵转速ω和前后端压比γ，可得到氢气循环泵循环流量mcir，表示为：
7.根据权利要求4所述的基于PTC预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统湿度控制方法，其特征在于，所述S3中，根据传感器采集的电堆阳极入口压力和温度，可计算得到当前气体的相对湿度表示为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于ptc预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统，其特征在于，包括高压储氢瓶，所述高压储氢瓶的出气口通过第一管道接通ptc预热器，所述ptc预热器的出气口通过第二管道接通电堆，所述电堆的出气口通过第三管道接通水分离器，所述水分离器包括出气口和排水口，所述水分离器的排水口设有排水阀，所述排水阀的出水口通过尾排管排出；
2.根据权利要求1所述的基于ptc预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统，其特征在于，所述第一管道、第二管道与循环管道的接通处以及第三管道处皆设有温度传感器，温度传感器与燃料电池系统控制器信号连接，所述排水阀的启停、ptc预热器的加热功率以及氢气循环泵的转速均受燃料电池系统控制器的控制。
3.根据权利要求2所述的基于ptc预热的质子交换膜燃料电池阳极子系统，其特征在于，所述第一管道设有减压阀，所述第二管道还设有比例阀，所述减压阀和比例阀与燃料电池系统控制器通讯连接，所述比例阀的前端以及所述电堆的进气口和出气口处皆设有压力阀，多个所述压力阀与所述燃料电池系统控制...
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