[实用新型]一种燃料电池发动机环境湿度自适应调节系统

说明书

本实用新型提供一种燃料电池发动机环境湿度自适应调节系统，包括过滤器空压机总成、湿度传感器、增湿器、电堆、第一节气门、第二节气门、三通阀、汽轮机以及储水箱，增湿器与空气过滤器空压机总成通过管道相连接，电堆通过管道与增湿器相连接，电堆通过管道与第一节气门相连接，增湿器上连接有三通阀，三通阀与第二节气门相连接，汽轮机一侧连接有储水箱，该设计通过湿度传感器检测到环境湿度以及根据卡尔曼滤波湿度检测模块检测电堆内阻判断电堆湿度，通过电堆尾排气体对气轮机叶轮做功，让气轮机发生转动，形成一个气动水泵，根据检测到的湿度情况通过调节三通阀位置调节电堆尾排气体对气轮机做功大小，从而使气轮机泵水进入增湿器水量大小来调节被增湿空气湿度。

技术领域

本使用新型涉及燃料电池汽车技术领域，具体涉及一种燃料电池发动机环境湿度自适应调节系统。

背景技术

燃料电池是一种以氢气为燃料，以氧气为氧化剂，将燃料电池化学能直接转换成电能的电化学装置，它不受卡诺循环的限制，只要给电堆提供足够的氢气和氧气，燃料电池就能源源不断发出电能，而且燃料电池比能量高、噪音小、无污染、零排放和能量转换效率高等特点。

我们幅员辽阔，地形复杂，季风气候明显，冬夏盛行风向有显著变化，随季风的进退，降水有明显的季节性变化。大陆性气候强，温差大，降水年季变化大。我国不仅地处温带、亚热带、热带各种气候带，而且地形崎岖，往往在不同范围内形成不同尺度的气候差异。燃料电池汽车在不同的环境下形式，环境湿度会随着地理环境、季节性变化而变化。

燃料电池堆对湿度敏感性高，不同的湿度对燃料电池堆影响较大，湿度过高容易造成电堆“水淹”，湿度较低容易出现“干膜”现象，影响燃料电池堆的性能，因此实用新型解决我国环境湿度复杂多变的情况，提高燃料电池发动机系统对环境湿度自适应性。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种燃料电池发动机环境湿度自适应调节系统，以解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型结构合理，提高燃料电池发动机系统对环境湿度自适应性。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种燃料电池发动机环境湿度自适应调节系统，包括空气过滤器空压机总成、湿度传感器、增湿器、电堆、卡尔曼滤波湿度检测模块、第一节气门、第二节气门、三通阀、汽轮机、空气气水分离器、储水箱、去离子过滤器以及单向阀，所述空气过滤器空压机总成通过管道与增湿器干空气入口连接，所述空气过滤器空压机总成之间接有湿度传感器，所述电堆入口通过管道与增湿器被增湿空气出口相连接，所述电堆通过导线与卡尔曼滤波湿度检测模块相连接，所述电堆出口通过管道与第一节气门相连接，所述第一节气门通过管道与增湿器增湿入口相连接，所述第一节气门通过管道与第二节气门连接，所述增湿器增湿出口上连接有三通阀，所述三通阀与第二节气门相连接，所述汽轮机与三通阀相连接，汽轮机一侧连接有储水箱，所述储水箱另一侧装配有空气气水分离器，所述汽轮机另一侧连接有去离子过滤器，所述去离子过滤器上连接有单向阀。

进一步地，所述单向阀通过管道与增湿器增湿侧相连接。

进一步地，所述空气过滤器空压机总成外部装配有隔音罩。

进一步地，所述增湿器为中空纤维膜加湿器。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种燃料电池发动机环境湿度自适应调节系统，因本实用新型添加了空气过滤器空压机总成、湿度传感器、增湿器、电堆、卡尔曼滤波湿度检测模块、第一节气门、第二节气门、三通阀、汽轮机、空气气水分离器、储水箱、去离子过滤器以及单向阀，该设计通过湿度传感器检测到环境湿度以及根据卡尔曼滤波湿度检测模块检测电堆内阻判断电堆湿度，通过电堆尾排气体对气轮机叶轮做功，让气轮机发生转动，形成一个气动水泵，根据检测到的湿度情况通过调节三通阀位置调节电堆尾排气体对气轮机做功大小，从而使气轮机泵水进入增湿器水量大小来调节被增湿空气湿度，其中去离子器过滤水中离子降低水电导率，本实用新型结构合理，提高燃料电池发动机系统对环境湿度自适应性。

附图说明