[发明专利]一种用于燃料电池的离线式电堆活化系统

权利要求书

1.一种用于燃料电池的离线式电堆活化系统，其特征在于，包括加湿活化装置和控制器；其中，

加湿活化装置包括集成的不含氢气的高压储气设备、流量控制阀、增湿器、气体循环泵，并设有置入待活化电堆的安装槽；并且，该安装槽上待活化电堆的至少一个气体入口一路依次经增湿器、流量控制阀与高压储气设备的出口连接，另一路经气体循环泵接对应的电堆气体出口；

控制器，用于置入待活化电堆后，根据高压储气设备内气体类型选择匹配的待活化电堆的气体入口导通；以及，控制加湿活化装置启动，调整流量控制阀、增湿器、气体循环泵至电堆寿命最长、活化时间最短对应的运行参数；以及，在调整结束后启动计时，并监测入堆气体的湿度，在该湿度降至设定值以下后，关闭气体循环泵，直到离线加湿活化过程结束。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的离线式电堆活化系统，其特征在于，所述加湿活化装置还包括伴热带；其中，

所述伴热带，设于增湿器的气体出口至待活化电堆的气体入口之间的连接管路上，控制端与控制器的输出端连接，用于通过设置合适的伴热温度，使得布设段管路内气体无冷凝。

3.根据权利要求2所述的用于燃料电池的离线式电堆活化系统，其特征在于，所述加湿活化装置还包括气水分离器；其中，

加湿活化装置的安装槽上待活化电堆的氢气尾气出口、空气尾气出口二者并联后与所述气水分离器的输入端连接；

所述气水分离器，用于将待活化电堆的输出气体分水后液体反馈补充至增湿器进行循环利用。

4.根据权利要求3所述的用于燃料电池的离线式电堆活化系统，其特征在于，所述加湿活化装置还包括背压阀、循环水泵、内阻测试装置；其中，

所述背压阀，设于所述安装槽上待活化电堆的气体出口至气水分离器的输入端之间的连接管路上，其控制端与控制器的输出端连接，用于根据控制器的控制，调整待活化电堆的输出气体的流量和压力；

所述循环水泵，设于气水分离器的出水口至增湿器的循环水路入口之间，其输入端与气水分离器的出水口连接，其输出端与增湿器的循环水路入口连接，其控制端与控制器的输出端连接；

内阻测试装置与所述安装槽上待活化电堆的供电端连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的用于燃料电池的离线式电堆活化系统，其特征在于，高压储气设备内的气体不包括氢气；高压储气设备内的气体包括氮气、空气中的至少一种；其中，

当高压储气设备内的气体为氮气时，控制器控制待活化电堆的氢气入口、氢气尾气出口、空气入口、空气尾气出口均导通，使得增湿器输出的增湿气体进入电堆的氢气入口、空气入口，电堆的氢气尾气出口、空气尾气出口的输出气体二者并联后一路排出或存储，另一路经气体循环泵后反馈至电堆的氢气入口、空气入口；

当高压储气设备内的气体为空气时，控制器控制待活化电堆的空气入口、空气尾气出口导通，使得增湿器输出的增湿气体仅进入电堆的空气入口，电堆的空气尾气出口的输出气体一路排出或存储，另一路经气体循环泵后反馈至电堆的空气入口。

6.根据权利要求4所述的用于燃料电池的离线式电堆活化系统，其特征在于，所述控制器进一步包括：

数据采集单元，用于获取当前时刻的入堆气体参数，包括实时流量、实时压力、实时湿度、实时温度，发送至数据处理与控制单元；

数据处理与控制单元，用于在置入待活化电堆并接收到用户发出的启动指令后，根据高压储气设备内气体类型选择待活化电堆的匹配的气体入口导通；确定电堆活化后寿命最长且活化时间最短对应的入堆气体的优化参数，控制加湿活化装置启动后，根据当前时刻的入堆气体参数对流量控制阀、增湿器、气体循环泵、背压阀进行调整直到达到上述优化参数；以及，在上述调整结束后监测入堆气体的湿度，在该湿度降至设定值以下后，关闭气体循环泵；以及，在上述调整结束后还启动内阻测试装置并计时，定时监测待活化电堆的内阻，直到计时时间达到最大活化过程运行时间或待活化电堆内阻降至设定值以下，关闭加湿活化装置、内阻测试装置，结束待活化电堆的离线加湿活化。