[发明专利]一种基于膜增湿的燃料电池增湿系统压力自适应平衡方法

权利要求书

1.一种基于膜增湿的燃料电池增湿系统压力自适应平衡方法，其系统包括：

温水循环回路，所述温水循环回路中至少设置送水泵(3)，以及内置加热装置的、盛装去离子水的加热水箱(2)，所述送水泵(3)的进水端与加热水箱(2)接通，所述送水泵(3)的出水端与膜增湿器(1)的进水口接通，所述膜增湿器(1)的出水口与加热水箱(2)接通；

补水管路，用于将去离子水接引补充到加热水箱(2)内；

输气管路，用于将干气通入膜增湿器(1)的进气口；

接通膜增湿器(1)的出气口的湿气输出管路；

其特征在于，系统还包括高位水箱(12)，所述高位水箱(12)设置于加热水箱(2)的上方并在使用时与加热水箱(2)接通，以使高位水箱(12)与加热水箱(2)通水；

其中，所述输气管路分为两路，其中一路为主路并与膜增湿器(1)的进气口接通，另一路为旁路与高位水箱(12)内的上部气腔接通；

所述送水泵(3)设置为离心泵；

该方法至少包括如下步骤：

当膜增湿器(1)的气侧压强变大以致膜增湿器(1)的气水两侧的压强不平衡时，部分干气通过输气管路的旁路通往高位水箱(12)内的上部气腔，以使高位水箱(12)内的上部气腔的气压增强，以增强高位水箱(12)、加热水箱(2)的内部水压，以增强膜增湿器(1)的水侧压强，以实时平衡膜增湿器(1)的气水两侧的压强；

该方法还包括补水步骤，在高位水箱(12)上设置高液位传感器(10)、低液位传感器(11)，所述补水管路上按照水流方向依次布置有补水泵(15)、补水电磁阀(16)、水路止回阀(17)，所述补水管路的出水端与加热水箱(2)底部接通；

上述补水步骤按照如下流程进行：

当高位水箱(12)中液位低于低液位传感器(11)时，补水电磁阀(16)打开，补水泵(15)工作，进行去离子水的自动补充；

当高位水箱(12)中液位高于高液位传感器(10)时，补水泵(15)和补水电磁阀(16)关闭，完成补水；

所述高位水箱(12)的上部设有第三压力传感器(9)，所述第三压力传感器(9)用于检测高位水箱(12)的上部气腔的气压。

2.根据权利要求1所述的一种基于膜增湿的燃料电池增湿系统压力自适应平衡方法，其特征在于，在所述输气管路的主路上按照气流方向依次设置第一气路电磁阀(5)、第二压力传感器(6)，所述第二压力传感器(6)用于实时检测干气气压。

3.根据权利要求2所述的一种基于膜增湿的燃料电池增湿系统压力自适应平衡方法，其特征在于，在所述输气管路的旁路上按照气流方向依次设置第二气路电磁阀(7)、气路止回阀(8)；当膜增湿器(1)的气侧压强变小以致膜增湿器(1)的气水两侧的压强不平衡时，所述气路止回阀(8)处于关闭状态，干气通过输气管路的主路输入膜增湿器(1)的进气口。

4.根据权利要求1所述的一种基于膜增湿的燃料电池增湿系统压力自适应平衡方法，其特征在于,在温水循环回路中，在加热水箱(2)通往送水泵(3)的通路上设置二级加热水箱(18),所述二级加热水箱(18)内置加热装置，以辅助加热去离子水。

5.根据权利要求1所述的一种基于膜增湿的燃料电池增湿系统压力自适应平衡方法，其特征在于,在补水管路上接通有预热水箱(19)，所述预热水箱(19)内置加热装置，以预热去离子水。

6.根据权利要求1所述的一种基于膜增湿的燃料电池增湿系统压力自适应平衡方法，其特征在于,所述温水循环回路的进水端、出水端分别接通膜增湿器(1)两侧，在温水循环回路的处于送水泵(3)出水侧的通路上设置用于检测输入水压的第一压力传感器(4)。

7.根据权利要求4或5所述的一种基于膜增湿的燃料电池增湿系统压力自适应平衡方法，其特征在于,所述湿气输出管路上设置有用于检测湿气温度的温度传感器(14)。