一种燃料电池系统的增湿控制方法、控制模块及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种燃料电池系统的增湿控制方法、控制模块及装置，方法包括：基于燃料电池系统发送的开机指令，生成第一控制信号并发送到水源热泵，控制水源热泵启动，使从水源热泵第二通道的入口端流入的水在第二通道中通过从第一通道中吸收的电堆冷却液的热量加热为高温蒸汽，并从第二通道的出口端排出到高温蒸汽室中存储；基于喷射阀的目标蒸汽喷射量，生成第二控制信号并发送到喷射阀，以调整喷射阀的开度，使高温蒸汽按照目标蒸汽喷射量从高温蒸汽室喷射到加湿混合腔中与加湿混合腔中的空气混合，对加湿混合腔中的空气进行增湿。这样，利用电堆产热生产高温蒸汽来对电堆进气空气增湿，从而减少增湿能耗，提高了燃料电池系统的能量利用率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃料电池，尤其涉及一种燃料电池系统的增湿控制方法、控制模块及装置。

技术介绍

1、燃料电池是一种将化学能转换为电能的装置。由于燃料电池中的质子交换膜需要保持适当的水饱和状态，以确保其良好的质子传导能力，燃料电池系统中通常对进入电池组的反应气体进行加湿处理，以提高燃料电池的性能。

2、固定式发电用燃料电池的功率通常在兆瓦级别，其空气侧的进气需求流量大，对进气增湿的性能要求高。现有技术方案通常采用外置锅炉烧水加热的方式来生产高温蒸汽对进入电池组的反应气体进行加湿处理。由于运行锅炉需要消耗大量的电能或化石能源，增湿能耗过大，燃料电池系统的能量利用率低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例至少提供一种燃料电池系统的增湿控制方法、控制模块及装置，通过控制模块控制水源热泵和喷射阀，使燃料电池尾排收集水箱中的水在水源热泵中通过吸收的电堆冷却液的热量加热为高温蒸汽，并通过喷射阀喷射到加湿混合腔中与加湿混合腔中的空气混合，对加湿混合腔中的空气进行增湿。这样，利用电堆产热生产高温蒸汽来对电堆进气空气增本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池系统的增湿控制方法，其特征在于，应用于燃料电池系统的增湿控制装置的控制模块，所述增湿控制装置包括水源热泵、高温蒸汽室、喷射阀和控制模块；所述水源热泵的第一通道与燃料电池电堆的冷却管路循环连接，所述水源热泵的第二通道的入口端连接燃料电池系统的尾排收集水箱，所述第二通道的出口端连接所述高温蒸汽室的入口端；所述高温蒸汽室的出口端连接所述喷射阀的入口端；所述喷射阀的出口端连接燃料电池系统的加湿混合腔的蒸汽进口；所述水源热泵和所述喷射阀分别与所述控制模块电连接；所述增湿控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的增湿控制方法，其特征在于，所述水源热泵的压缩机与所述燃料电池电...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池系统的增湿控制方法，其特征在于，应用于燃料电池系统的增湿控制装置的控制模块，所述增湿控制装置包括水源热泵、高温蒸汽室、喷射阀和控制模块；所述水源热泵的第一通道与燃料电池电堆的冷却管路循环连接，所述水源热泵的第二通道的入口端连接燃料电池系统的尾排收集水箱，所述第二通道的出口端连接所述高温蒸汽室的入口端；所述高温蒸汽室的出口端连接所述喷射阀的入口端；所述喷射阀的出口端连接燃料电池系统的加湿混合腔的蒸汽进口；所述水源热泵和所述喷射阀分别与所述控制模块电连接；所述增湿控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的增湿控制方法，其特征在于，所述水源热泵的压缩机与所述燃料电池电堆电连接；所述将所述第一控制信号发送到所述水源热泵，控制所述水源热泵启动，包括：

3.根据权利要求1所述的增湿控制方法，其特征在于，所述水源热泵的压缩机叶轮与所述燃料电池电堆尾排出口的膨胀机叶轮传动连接；所述将所述第一控制信号发送到所述水源热泵，控制所述水源热泵启动，包括：

4.根据权利要求1所述的增湿控制方法，其特征在于，所述增湿控制装置还包括流量计，所述流量计位于所述燃料电池系统的进气管路中；所述流量计与所述控制模块电连接；通过以下步骤确定所述燃料电池电堆的目标蒸汽喷射量：

5.根据权利要求4所述的增湿控制方法，其特征在于，所述增湿控制装置还包括空压机；所述空压机的第一端连接燃料电池系统的进气管路，所述空压机的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴旺，李阳，刘佳奇，方川，袁殿，
申请(专利权)人：北京亿华通氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：