【技术实现步骤摘要】
本技术涉及气体温度湿度控制领域，特别涉及一种电化学氢泵的温度湿度调节系统。
技术介绍
1、氢能是一种具有无污染、可再生、可进行储存，含量丰富等特点的清洁能源，所以氢能的生产、存储、运输、提纯等环节都逐渐得到人们的重视。电化学氢泵或称为电化学氢压缩机能为我们提供效率高、成本低且可靠性高的经过提纯和增压的氢气，是一个输入混合气体在阳极氧化氢气再在阴极还原氢气的装置，主要由阳极、阴极和质子交换膜组成，其中每一极都由气体扩散层以及催化层构成。
2、电化学氢泵中的质子交换膜的含水量对电导率的影响很大，如果质子交换膜中的含水量合适，能使电导率达到最佳，如果含水量过高不仅影响电导率，从而降低发电效率，流道内气体的湿度直接影响电极内水的含量，还可能导致气体扩散层出现“水淹”现象，阻碍电化学氢泵中的气体扩散到催化层进行反应，导致输出电压降低，效率下降，寿命衰减；而含水量过低会导致质子交换膜干涸，同样也会降低发电效率。但由于电化学氢泵中的反应没有水的参与，缺少补充的情况下长时间使用后可能会出现膜缺水现象。温度对电化学氢泵的性能影响也很大，操作温度升高可以使催化剂的电化学活性以及质子交换膜的质子传导率升高，减小电化学极化，但温度过高时会产生过高的热应力，造成质子交换膜开裂，使质子交换膜的性能下降，严重时甚至会造成膜的损坏，而温度过低时会使质子交换膜的电催化活性降低，电化学反应速度降低，水扩散系数减小，从而使质子交换膜内的水分布不均匀，膜电阻增大。所以温度对膜的含水量也有所影响，最好是使质子交换膜的湿度和温度都保持在一个合适的范围内，现在的
技术实现思路
1、本技术目的在于提供一种电化学氢泵的温度湿度调节系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
2、为解决上述技术问题所采用的技术方案：
3、本技术提供一种电化学氢泵的温度湿度调节系统，包括：电化学氢泵；气体输入主线，与电化学氢泵的进口连接，所述气体输入主线包括并联的进气主路、湿控管路、温控管路，所述进气主路设有主控阀，所述湿控管路设有依次连接的湿控阀、加湿器，所述温控管路设有依次连接的温控阀和换热器；水循环管路，包括与换热器串联闭环的水箱、温控模块、循环泵，所述水循环管路通过补水管与加湿器连接；气体输出主线，与电化学氢泵的出口连接。
4、本技术的有益效果是：在使用时，气体输入主线的总进气端连接外设的供气设备，气体可从进气主路、湿控管路、温控管路流过而进入到电化学氢泵内，在进气时，可根据电化学氢泵不同工况所需气体的湿度温度流量，通过控制湿控阀、主控阀和温控阀来切换不同的通路，调整输入至电化学氢泵的气体的状态，从而对电化学氢泵内的湿度与温度进行调整，使电化学氢泵能保持在较佳状态运行，其中对于温度调节，本技术通过水循环管路来对换热器的换热模式进行调节，通过温控模块来实现对循环水温度的调节，以使得换热器实现对流经的气体进行温度调节，同时本技术也通过水循环管路来实现对加湿器的加水，以实现对加湿器对气体加湿效果的调节，本系统将温度和湿度的调节集成在水循环管路中，提高系统的集成度。
5、作为上述技术方案的进一步改进，所述气体输入主线于电化学氢泵的进口处设有进气湿度传感器和进气温度传感器，所述气体输出主线于电化学氢泵的进口处设有出气湿度传感器和出气温度传感器。
6、本方案通过进气湿度传感器和进气温度传感器检测输入至电化学氢泵的混合气体的湿度和温度，通过出气湿度传感器和出气温度传感器用于测量经由电化学氢泵输出的气体的湿度与温度，可以近似估计电化学氢泵内部质子交换膜的湿度与温度状态。
7、作为上述技术方案的进一步改进，所述主控阀、湿控阀和温控阀均为流量电磁阀。
8、在实际使用时，还包括有控制器，控制器用于接收温度与湿度传感器的数据，并根据接收到的数据实时调节不同电磁阀的开度，实现自动控制。
9、作为上述技术方案的进一步改进，所述气体输出主线设有水汽分离器，所述水汽分离器的出水口与加湿器连接。水汽分离器用于过滤输出气体中的水蒸气，可分离输出气体中混合的水分并运送到加湿器中。
10、作为上述技术方案的进一步改进，所述气体输出主线设有位于加湿器与水汽分离器之间的循环水泵。循环水泵用于循环利用电化学氢泵阴极出口的氢气及水蒸气。
11、作为上述技术方案的进一步改进，所述温控模块包括并联的加热器、冷却器。
12、加热器用于提高通入换热器的水的温度，从而提高通入电化学氢泵的混合气体的温度，而冷却器用于降低通入换热器的水的温度，从而降低通入电化学氢泵的混合气体的温度，将要进入换热器的水通过加热器或冷却器调整温度，从而改变通过换热器的混合气体的温度。
13、作为上述技术方案的进一步改进，所述加热器、冷却器的进口一起连接于一个第二三通阀。
14、第二三通阀其中的两端分别与加热器、冷却器的进口连接，而第二三通阀的另一端就连接循环水进口管，通过切换不同的阀门使将要进入换热器的水通过加热器或冷却器调整温度，从而改变通过换热器的混合气体的温度。
15、作为上述技术方案的进一步改进，所述第二三通阀包括有第一阀门、第二阀门和第三阀门。
16、作为上述技术方案的进一步改进，所述加湿器和换热器的出口一起连接于一个第一三通阀。第一三通阀也实现经过加湿器加湿后的气体和经过换热器加热后的气体的混合，同时第一三通阀的两个进口设置有单向节流阀。
17、作为上述技术方案的进一步改进，所述换热器为板式换热器。
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1.一种电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的电化学氢泵的温度湿度调节系统，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹超颖，汪雪峰，舒正荣，
申请(专利权)人：佛山仙湖氢电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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