[发明专利]一种氢燃料电池的加湿控制方法

说明书

本发明涉及一种氢燃料电池的加湿控制方法，包括电堆、氢气瓶、空压机、设置于电堆与氢气瓶之间的氢气管道、设置于电堆与空压机之间的空气管道以及用于控制氢燃料电池的控制单元，在所述的电堆旁设置加湿器，在所述的电堆内部设置湿度传感器以及温度传感器，所述的湿地传感器、温度传感器以及加湿器均连接于控制单元，所述的温度传感器检测电堆温度、湿度传感器检测电堆湿度并将信号传递至控制单元，控制单元对信号进行处理并输出控制信号至加湿器进行加湿操作；通过湿度与温度相结合的方式，可以实时监测温湿度与温度，在不同的温度下保持湿度处于最佳范围，可以根据温度进行精准控制，使氢燃料电池达到最高效率。

技术领域

本发明涉及燃料电池的使用技术领域，尤其是涉及一种氢燃料电池的加湿控制方法。

背景技术

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。氢燃料电池在使用时需要保证电堆相对湿度，将其控制在90-98％之间最佳，若湿度接近或超过100％时，液态水会阻碍催化剂电极并且减少气体扩散层的有效空隙率，并有可能会出水泛滥，从而会导致不可接受的电压降。若湿度过低，可能会发生脱水，导致性能变差，甚至是电池损伤；同时电堆内部的温度越高则使得电堆内部的水分加速流失，因此，需要根据相应的温度进行湿度的精确控制，保障氢燃料电池正常有效运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种同时根据湿度与温度的反馈进行加湿操作的氢燃料电池的加湿控制方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种具有加湿功能的氢燃料电池，包括电堆、氢气瓶、空压机、设置于电堆与氢气瓶之间的氢气管道、设置于电堆与空压机之间的空气管道以及用于控制氢燃料电池的控制单元，在所述的电堆旁设置加湿器，在所述的电堆内部设置湿度传感器以及温度传感器，所述的湿度传感器、温度传感器以及加湿器均连接于控制单元，所述的温度传感器检测电堆温度、湿度传感器检测电堆湿度并将信号传递至控制单元，控制单元对信号进行处理并输出控制信号至加湿器进行加湿操作。

进一步具体的，所述的加湿器的喷头采用喷雾头。

进一步具体的，所述的电堆设置在一壳体内，所述的加湿器将水分输入至壳体内，在所述的壳体顶部开设有排气口。

进一步具体的，在所述的壳体底部设置进气口，所述的排气口上设置风机，所述的风机通过控制单元控制。

进一步具体的，在所述的电堆旁设置显示器用于显示电堆内部的温度与湿度。

一种氢燃料电池的加湿控制方法，该控制方法的步骤为，

S1、通过湿度传感器与温度传感器对电堆内部的实时湿度与实时温度进行采集，并将采集到的湿度信号以及温度信号传递至控制单元处；

S2、将采集到的湿度信号与预先设置在控制单元内的第一湿度阈值与第二湿度阈值进行对比；若湿度信号小于第一湿度阈值，则进入步骤S3；若湿度信号位于第一湿度阈值与第二湿度阈值之间，则进入步骤S4；若湿度信号大于第二湿度阈值，则进入步骤S5；

S3、将采集到的温度信号与预先设置在控制单元内的第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值以及第四温度阈值进行对比，若温度信号小于第一温度阈值则不动作；若温度信号位于第一温度阈值与第二温度阈值之间，则加湿器开启至第三档位；若温度信号位于第二温度阈值与第三温度阈值之间，则加湿器开启至第四档位；若温度信号位于第三温度阈值与第四温度阈值之间，则加湿器开启至第五档位；若温度信号大于第四温度阈值，则停止氢燃料电池工作；