一种燃料电池的湿度控制方法与流程

本发明涉及燃料电池加湿，特别涉及一种燃料电池的湿度控制方法。

背景技术：

1、燃料电池质子交换膜在适当的湿润条件下，能够获得更良好的工作性能，通常对进入燃料电池内的气体进行增湿，以防止质子交换膜在运行过程中脱水，避免性能被降低及工作寿命被损害的情况。

2、燃料电池系统通常通过匹配增湿器以解决增湿的问题，采用较多的增湿器为渗透膜增湿器及中空纤维管增湿器，一般是通过调节气体流量、湿膜的大小和厚度以及水温来改变湿膜加湿器的加湿量的大小。但目前增湿器大多数体积、重量较大，且由于需要增加旁通路或调解增湿器前后温度以此稳定控制增湿效果，导致增湿效果控制难度较高、操作复杂化。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在增湿器体积、重量大，增湿效果不易调整的问题，本发明提供了一种燃料电池的湿度控制方法。

2、本发明的技术内容如下：

3、一种燃料电池的湿度控制方法，包括以下步骤：

4、燃料电池收到对入堆空气进行增湿的命令后，启动喷淋装置以默认增湿量对入堆空气进行增湿；

5、获取经所述喷淋装置增湿后的入堆空气的当前湿度与目标湿度；

6、比较所述当前湿度与目标湿度的大小，获取比较结果；

7、所述燃料电池根据比较结果调整喷淋装置控制对入堆空气的增湿大小。

8、进一步地，比较所述当前湿度与目标湿度的大小，获取比较结果时，包括：

9、所述当前湿度等于目标湿度，所述燃料电池不继续调整喷淋装置；

10、或所述当前湿度不等于目标湿度，计算目标湿度与当前湿度之间的差值，并将所述差值作为所述入堆空气的需求增湿量，判断所述需求增湿量大小。

11、进一步地，判断所述需求增湿量大小时，包括：

12、若所述需求增湿量大于0时，则所述燃料电池对入堆空气进行增湿；

13、若所述需求增湿量小于0时，则所述燃料电池对入堆空气进行减湿。

14、进一步地，若所述需求增湿量大于0时，则所述燃料电池对入堆空气进行增湿时，包括以下步骤：

15、以最低转速启动喷淋装置上的水泵，获取所述入堆空气在水泵最低转速下增加的增湿量，并与所述入堆空气的需求增湿量进行比较。

16、进一步地，与所述入堆空气的需求增湿量进行比较时，包括：

17、当所述入堆空气的需求增湿量大于入堆空气在水泵最低转速下增加的增湿量时，持续增加水泵转速并实时检测入堆空气增湿后的实际湿度，直到所述入堆空气的实际湿度不小于目标湿度；

18、当所述入堆空气的需求增湿量不大于入堆空气在水泵最低转速下增加的增湿量时，判断所述入堆空气的需求增湿量是否等于入堆空气在水泵最低转速下增加的增湿量。

19、进一步地，判断所述入堆空气的需求增湿量是否等于入堆空气在水泵最低转速下增加的增湿量时，包括：

20、所述入堆空气的需求增湿量等于入堆空气在水泵最低转速下增加的增湿量时，所述入堆空气经水泵最低转速下增湿后的实际湿度等于目标湿度，所述燃料电池不继续调整喷淋装置；

21、所述入堆空气的需求增湿量小于入堆空气在水泵最低转速下增加的增湿量时，持续调整所述喷淋装置上的三通阀门使进入喷淋装置内的水量减小，实时检测入堆空气的实际湿度，直到所述入堆空气的实际湿度不大于目标湿度。

22、进一步地，若所述需求增湿量小于0时，则所述燃料电池对入堆空气进行减湿时，包括以下步骤：

23、持续调整所述喷淋装置上的三通阀门使进入喷淋装置内的水量减小，实时检测入堆空气的实际湿度，直到所述入堆空气的实际湿度不大于目标湿度。

24、进一步地，直到所述入堆空气的实际湿度不小于目标湿度时，包括：

25、所述入堆空气的实际湿度等于目标湿度时，所述燃料电池不继续调整喷淋装置；

26、所述入堆空气的实际湿度大于目标湿度时，所述燃料电池调整喷淋装置上的三通阀门使进入喷淋装置内的水量减小，并实时检测入堆空气的实际湿度，若入堆空气的实际湿度小于目标湿度即再次增加水泵转速，反复循环调整三通阀门开度与水泵转速，直至入堆空气的实际湿度等于目标湿度，燃料电池不再继续调整喷淋装置。

27、进一步地，直到所述入堆空气的实际湿度不大于目标湿度时，包括：

28、所述入堆空气的实际湿度等于目标湿度时，所述燃料电池不继续调整喷淋装置；

29、所述入堆空气的实际湿度小于目标湿度时，所述燃料电池增加水泵转速并实时检测入堆空气增湿后的实际湿度，若入堆空气的实际湿度大于目标湿度即再次调整喷淋装置上的三通阀门使进入喷淋装置内的水量减小，反复循环调整水泵转速与三通阀门开度，直至入堆空气的实际湿度等于目标湿度，燃料电池不再继续调整喷淋装置。

30、本发明的有益效果包括：通过三通阀与水泵的配合控制喷淋装置的增湿或减湿效果，进而满足入堆空气湿度的要求，易于操作、方便使用，不占据多余空间，且喷淋用水采用回收电堆排出废液的形式，起到节约成本的目的。

技术特征：

1.一种燃料电池的湿度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池的湿度控制方法，其特征在于：比较所述当前湿度与目标湿度的大小，获取比较结果时，包括：

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池的湿度控制方法，其特征在于：判断所述需求增湿量大小时，包括：

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池的湿度控制方法，其特征在于：若所述需求增湿量大于0时，则所述燃料电池对入堆空气进行增湿时，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池的湿度控制方法，其特征在于：与所述入堆空气的需求增湿量进行比较时，包括：

6.根据权利要求5所述的一种燃料电池的湿度控制方法，其特征在于：判断所述入堆空气的需求增湿量是否等于入堆空气在水泵最低转速下增加的增湿量时，包括：

7.根据权利要求3所述的一种燃料电池的湿度控制方法，其特征在于：若所述需求增湿量小于0时，则所述燃料电池对入堆空气进行减湿时，包括以下步骤：

8.根据权利要求5所述的一种燃料电池的湿度控制方法，其特征在于：直到所述入堆空气的实际湿度不小于目标湿度时，包括：

9.根据权利要求6-7任一项所述的一种燃料电池的湿度控制方法，其特征在于：直到所述入堆空气的实际湿度不大于目标湿度时，包括：

技术总结
本发明涉及燃料电池加湿技术领域，公开了一种燃料电池的湿度控制方法，包括以下步骤：燃料电池收到对入堆空气进行增湿的命令后，启动喷淋装置以默认增湿量对入堆空气进行增湿；获取经所述喷淋装置增湿后的入堆空气的当前湿度与目标湿度；比较所述当前湿度与目标湿度的大小，获取比较结果；所述燃料电池根据比较结果调整喷淋装置控制对入堆空气的增湿大小。本发明通过三通阀与水泵的配合控制喷淋装置的增湿或减湿效果，进而满足入堆空气湿度的要求，易于操作、方便使用，不占据多余空间，且喷淋用水采用回收电堆排出废液的形式，起到节约成本的目的。

技术研发人员：胥巍巍,徐云飞,周宝,高云庆,司宗正
受保护的技术使用者：北京亿华通科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17