[发明专利]一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统

权利要求书

1.一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，包括氢气输送管、电堆、氢气排出管、入口压力传感器、出口压力传感器、氢气供应模块、散热模块、水汽分离模块和比例阀；

所述氢气输送管与电堆的氢气入口相连，入口压力传感器用于检测电堆氢气入口处的氢气压力，氢气供应模块设置在氢气输送管上；

所述氢气排出管与电堆的氢气出口相连，出口压力传感器用于检测电堆氢气出口处的氢气压力，散热模块、水汽分离模块和比例阀依次设置在氢气排出管上，比例阀连接至氢气尾排。

2.根据权利要求1所述的一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，所述散热模块包括降温板换和相应管路，所述降温板换的热侧连通电堆的氢气出口和水汽分离模块，所述降温板换的冷侧通入冷却水。

3.根据权利要求1所述的一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，所述水汽分离模块包括水汽分离罐和排水管，水汽分离罐的上方设有氢气进气孔和氢气出气孔，分别连通散热模块和比例阀，水汽分离罐的下方设有排水口，所述排水管与排水口相连，水汽分离罐的测量安装有液位管，所述液位管上安装有液位传感器。

4.根据权利要求3所述的一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，所述排水管连接至排水尾排，排水管包括并联的两个支路，两个支路上分别设有排水电磁阀和排水球阀。

5.根据权利要求1所述的一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，所述氢气供应模块包括依次设置在氢气输送管上的氢气预处理及流量控制系统、氢气加湿系统和氢气控温系统，氢气预处理及流量控制系统的入口连通氢气源。

6.根据权利要求5所述的一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，所述氢气预处理及流量控制系统包括设置在氢气输送管上的减压阀、过滤器、质量流量控制器和三通阀，所述三通阀的入口连接质量流量控制器，出口分别与氢气加湿系统和氢气控温系统相连，所述减压阀用于调整送入氢气输送管的氢气的压力，所述过滤阀用于过滤杂质，所述质量流量控制器用于控制送入电堆的氢气的流量，所述三通阀的入口连接质量流量控制器，出口分别与氢气加湿系统和氢气控温系统相连，用于分配干湿流量。

7.根据权利要求6所述的一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，所述质量流量控制器为电磁阀。

8.根据权利要求5所述的一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，所述氢气加湿系统包括加湿罐和加湿罐循环水路，加湿罐上设有进气口和出气口，分别与氢气预处理及流量控制系统和氢气控温系统相连，所述加湿罐循环水路上设有水泵、水箱、加热器和板式换热器，板式换热器的热侧出口设有温度传感器，板式换热器的冷侧设有流量比例阀。

9.根据权利要求5所述的一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，所述氢气控温系统包括设置在氢气输送管上的气体加热器和板式换热器，气体加热器的出口和板式换热器的热侧出口设有温度传感器，板式换热器的冷侧出口设有流量比例阀。

10.根据权利要求1所述的一种基于比例阀的燃料电池阳极背压控制系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与入口压力传感器、出口压力传感器、氢气供应模块、散热模块、水汽分离模块和比例阀通信连接。