一种燃料电池湿度控制系统和方法技术方案

技术编号:41537204 阅读:22 留言:0更新日期:2024-06-03 23:15
本发明专利技术揭示了一种燃料电池湿度控制系统,燃料电池堆设有采集内部湿度的湿度传感器,所述湿度传感器将采集的湿度信号和湿度设定值输送至分数阶PID控制器,所述分数阶PID控制器输出控制信号至加湿器,储氢罐经氢气质量流量计接入加湿器,所述氢气质量流量计计算输入氢气的质量流量,所述加湿器连接燃料电池堆。本发明专利技术通过控制阳极入口进气湿度来调节燃料电池湿度,有效减少电池湿度在动态负载下的波动,提高燃料电池的稳定性和燃料电池效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池领域,尤其涉及质子交换膜燃料电池湿度控制系统技术。


技术介绍

1、质子交换膜燃料电池因其高效率、高功率密度和环保燃料使用等优点,被认为是未来最有前景的电源之一。质子交换膜燃料电池的性能与各种操作参数密切相关,包括相对湿度、背压、氢气和气体的化学计量比、操作温度等。

2、质子交换膜燃料电池中阳极和阴极的反应式分别为:

3、阳极:h2→2h++2e-

4、阴极:

5、质子交换膜燃料电池电堆由多个单电池串联组装而成,单电池主要由双极板和膜电极组成。在质子交换膜燃料电池中,反应物进入到燃料电池中进行电化学反应,催化剂用来提高电化学反应的效率和速度。阳极氢被催化分离成质子和电子,氢质子通过催化层和质子交换膜到达阴极,电子通过外部负载发电,阴极氧与氢质子发生还原反应,产生热和水。

6、在质子交换膜燃料电池领域,水管理和膜湿度仍然是影响质子交换膜燃料电池效率和寿命的最具挑战性的问题之一。为了使质子交换膜燃料电池系统达到高效率,水管理是至关重要的。水管理系统有三个主要功能

7、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池湿度控制系统,其特征在于:燃料电池堆设有采集内部湿度的湿度传感器,所述湿度传感器将采集的湿度信号和湿度设定值输送至分数阶PID控制器,所述分数阶PID控制器输出控制信号至加湿器,储氢罐经氢气质量流量计接入加湿器,所述氢气质量流量计计算输入氢气的质量流量,所述加湿器连接燃料电池堆。

2.根据权利要求1所述的燃料电池湿度控制系统,其特征在于:所述燃料电池堆的冷却系统的输入、输出接口的管路上串联有水箱和水泵。

3.根据权利要求2所述的燃料电池湿度控制系统,其特征在于:所述空压机经设有比例阀的管路连接燃料电池堆,所述燃料电池堆连接有电子负载。

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【技术特征摘要】

1.一种燃料电池湿度控制系统,其特征在于:燃料电池堆设有采集内部湿度的湿度传感器,所述湿度传感器将采集的湿度信号和湿度设定值输送至分数阶pid控制器,所述分数阶pid控制器输出控制信号至加湿器,储氢罐经氢气质量流量计接入加湿器,所述氢气质量流量计计算输入氢气的质量流量,所述加湿器连接燃料电池堆。

2.根据权利要求1所述的燃料电池湿度控制系统,其特征在于:所述燃料电池堆的冷却系统的输入、输出接口的管路上串联有水箱和水泵。

3.根据权利要求2所述的燃料电池湿度控制系统,其特征在于:所述空压机经设有比例阀的管路连接燃料电池堆,所述燃料电池堆连接有电子负载。

4.根据权利要求3所述的燃料电池湿度控制系统,其特征在于:所述储氢罐和氢气质量流量计...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘陈兵何欢欢王春喜黄文涛尹明光陈大华
申请(专利权)人:安徽瑞氢动力科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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