[发明专利]燃料电池水热管理系统及其控制方法

说明书

本申请涉及一种燃料电池水热管理系统及其控制方法，应用于燃料电池技术领域，其中，燃料电池水热管理系统包括：通过电堆、空气处理子系统、氢气处理子系统、第一三通调节阀、阴极尾气排放单元和阳极尾气排放单元，空气处理子系统的第一端连接电堆的第一进水口，第二端连接第一三通调节阀的第一端；氢气处理子系统的第一端连接电堆的第一出水口，第二端连接电堆的第二进水口，氢气处理子系统的第三端与阴极尾气排放单元连接；电堆的第二出水口连接第一三通调节阀的第二端；第一三通调节阀的第三端用于连接阳极尾气排放单元。以解决现有技术中，燃料电池堆工作过程中产生的水随意排放，直接排放水的过程中会带走大量的热能，导致资源浪费的问题。

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池水热管理系统及其控制方法。

背景技术

氢能作为21世纪清洁能源，其燃料应用效率高、环境污染少。其中以氢能作为能源供给的燃料电池被认为潜力最大的发电装置。近年来，大量的科研学者投入对氢燃料电池的研究，随着燃料电池技术的发展，对燃料电池堆的效率、风扇控制系统、成本等要求越来越高，各个系统控制器要求也越来越高。

燃料电池的水热管理系统的性能，直接影响燃料电池的工作效率、使用寿命等。相关技术中，燃料电池堆工作过程中产生的水随意排放，直接排放水的过程中会带走大量的热能，导致资源浪费。

发明内容

本申请提供了一种燃料电池水热管理系统及其控制方法，用以解决现有技术中，燃料电池堆工作过程中产生的水随意排放，直接排放水的过程中会带走大量的热能，导致资源浪费的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种燃料电池水热管理系统，包括：

电堆、空气处理子系统、氢气处理子系统、第一三通调节阀、阴极尾气排放单元和阳极尾气排放单元；

所述空气处理子系统的第一端连接所述电堆的第一进水口，第二端连接所述第一三通调节阀的第一端；

所述氢气处理子系统的第一端连接所述电堆的第一出水口，第二端连接所述电堆的第二进水口，所述氢气处理子系统的第三端与阴极尾气排放单元连接；

所述电堆的第二出水口连接所述第一三通调节阀的第二端；

所述第一三通调节阀的第三端用于连接阳极尾气排放单元。

可选的，还包括：信号处理子系统，信号处理子系统包括：信号处理电路、第一湿度传感器和第二湿度传感器；

所述第一湿度传感器用于检测所述电堆第一进水口的第一湿度；

所述第二湿度传感器用于检测所述电堆第二进水口的第二湿度；

所述第一湿度传感器与所述信号处理电路的第一输入端连接，所述第二湿度传感器与所述信号处理电路的第二输入端连接；

所述信号处理电路的第一输出端与所述第一三通调节阀的控制端连接；

所述信号处理电路用于生成与所述第一输入端输入的第一湿度电信号和所述第二输入端输入的第二湿度电信号，对应的第一阀门开度调节信号，通过所述第一输出端输出至所述第一三通调节阀的控制端。

可选的，还包括：散热处理子系统；

所述散热处理子系统的第一端连接所述电堆的第三出水口，第二端连接所述电堆的第三进水口。

可选的，所述空气处理子系统，包括：空压机和膜加湿器；

所述空压机连接所述膜加湿器的第一端；

所述膜加湿器的第二端连接所述第一三通阀的第一端；

所述膜加湿器的第三端连接所述电堆的第一进水口。