[发明专利]氢气过量系数的测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种氢气过量系数的测量系统，用于测量氢燃料电池的阳极系统的氢气过量系数，所述阳极系统包括电堆阳极(80)、氢气回路和氢气供应管路，所述氢气回路的两端分别与所述电堆阳极(80)的入口(81)和出口(82)连通，所述氢气供应管路与所述氢气回路连通，并向电堆阳极(80)的入口(81)提供氢气；其特征在于，所述氢气过量系数的测量系统包括：

流量测量模块(1)，用于测量所述氢气供应管路中的氢气的流量；

第一测湿模块(2)，用于测量所述电堆阳极(80)的入口(81)的氢气的湿度；

第二测湿模块(3)，用于测量所述电堆阳极(80)的出口(82)的氢气的湿度；以及

控制单元(4)，被配置为能够利用所述流量测量模块(1)、所述第一测湿模块(2)以及所述第二测湿模块(3)的测量数据，并根据所述电堆阳极(80)的入口(81)处与出口(82)处的湿氢气中水蒸气的质量守恒原理计算出所述电堆阳极(80)的入口(81)处和出口(82)处的干氢气的流量，从而获得所述氢气过量系数。

2.根据权利要求1所述的氢气过量系数的测量系统，其特征在于，所述控制单元(4)包括电连接的存储装置和计算装置，所述存储装置被配置为能够存储所述流量测量模块(1)、所述第一测湿模块(2)以及所述第二测湿模块(3)的测量数据，所述计算装置被配置为能够根据所述测量数据计算所述氢气过量系数。

3.根据权利要求2所述的氢气过量系数的测量系统，其特征在于，所述第一测湿模块(2)与所述第二测湿模块(3)均包括温度传感器和压力传感器，以使所述第一测湿模块(2)能够测量所述电堆阳极(80)的入口(81)处的氢气的温度和压力，所述第二测湿模块(3)能够测量所述电堆阳极(80)的出口(82)处的氢气的温度和压力。

4.根据权利要求2所述的氢气过量系数的测量系统，其特征在于，所述存储装置与所述阳极系统通讯连接或电连接，所述电堆阳极(80)的入口(81)处的氢气的温度和压力通过所述存储装置传输至所述第一测湿模块(2)，所述电堆阳极(80)的出口(82)处的氢气的温度和压力通过所述存储装置传输至所述第二测湿模块(3)。

5.根据权利要求2所述的氢气过量系数的测量系统，其特征在于，所述氢气过量系数的测量系统还包括测温测压模块，所述测温测压模块用于测量所述电堆阳极(80)的入口(81)处和出口(82)处的氢气的温度和压力。

6.根据权利要求5所述的氢气过量系数的测量系统，其特征在于，所述测温测压模块分别与所述第一测湿模块(2)和所述第二测湿模块(3)电连接或通讯连接，以将所述入口(81)处的氢气的温度和压力传输至所述第一测湿模块(2)以及将所述出口(82)处的氢气的温度和压力传输至所述第二测湿模块(3)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的氢气过量系数的测量系统，其特征在于，所述氢气过量系数的测量系统还包括接头(5)，所述流量测量模块(1)、所述第一测湿模块(2)与所述第二测湿模块(3)分别可拆卸地连通安装有所述接头(5)，并通过对应的所述接头(5)与所述阳极系统连通。

8.一种氢气过量系数的测量方法，其特征在于，使用权利要求1-7中任一项所述的氢气过量系数的测量系统来测量氢燃料电池的阳极系统的氢气过量系数，所述氢气过量系数的测量方法包括：

测量所述氢气供应管路中的氢气的流量；

测量所述电堆阳极(80)的入口(81)处的氢气的湿度；

测量所述电堆阳极(80)的出口(82)处的氢气的湿度；

利用所述氢气供应管路中的氢气的流量、所述电堆阳极(80)的入口(81)处和出口(82)处的氢气湿度的测量数据，并根据所述电堆阳极(80)的入口(81)处与出口(82)处的湿氢气中水蒸气的质量守恒原理计算出所述电堆阳极(80)的入口(81)处和出口(82)处的干氢气的流量，从而获得所述氢气过量系数。