[发明专利]一种燃料电池水管理监测系统及其工作方法

摘要

本发明公开了一种燃料电池水管理监测系统，包括：氢气支路、空气支路、氮气支路、燃料电池模块、数据采集及处理模块、以及余热废水回收模块，其中，所述燃料电池模块内包含燃料电池以及用于测量燃料电池内部水量的交流阻抗测试仪，所述余热废水回收模块包括与燃料电池连接的气液分离装置、以及与气液分离装置连接的余热废水回收水路，所述余热废水回收水路内的废水能够用作气体加湿。本发明还公开了上述监测系统的工作方法。本发明的燃料电池水管理监测系统及其工作方法可以监测燃料电池内部水量以预防排除燃料电池产生水淹或脱水故障，同时可以根据燃料电池实验台所需工作环境进行实时调节，并充分利用燃料电池反应区所排出的带余热的废水。

主权项

1.一种燃料电池水管理监测系统，其特征在于，包括：氢气支路、空气支路、氮气支路、燃料电池模块、数据采集及处理模块、以及余热废水回收模块；其中，所述燃料电池模块内包含燃料电池、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、以及用于测量所述燃料电池内部水量的交流阻抗测试仪；所述氢气支路连接在燃料电池的阳极，包括依次设置的氢气瓶、供气控制阀一、减压阀一、过滤器一、温度控制装置一、压力发生装置一、测量装置一、转子流量计一、以及测量装置二，其中，所述转子流量计一与测量装置二之间并联设置有干燥气路一和加湿气路一，所述干燥气路一中设有干气线路控制阀一，所述加湿气路一中设有湿气线路控制阀一和加湿器一；所述空气支路连接在燃料电池的阴极，包括依次设置的空气泵、供气控制阀二、减压阀二、过滤器二、温度控制装置二、压力发生装置二、测量装置三、转子流量计二、以及测量装置四，其中，所述转子流量计二与测量装置四之间并联设置有干燥气路二和加湿气路二，所述干燥气路二中设有干气线路控制阀二，所述加湿气路二中设有湿气线路控制阀二和加湿器二；所述氮气支路包括依次设置的氮气瓶、供气控制阀三、减压阀三、过滤器一、温度控制装置一、压力发生装置一、测量装置一、转子流量计一、干气线路控制阀一、以及测量装置二，其中，所述氮气瓶与所述氢气支路的氢气瓶并联连接在所述过滤器一上；所述余热废水回收模块包括余热废水回收水路、以及与燃料电池连接的气液分离装置，其中，所述余热废水回收水路连接在所述气液分离装置的排水口，所述余热废水回收水路包括热水支路、冷水支路、以及与所述加湿器一和加湿器二连通的连接水路，所述热水支路和冷水支路并联连接在所述连接水路前，所述热水支路中设有温控水泵一，所述冷水支路中设有串联的冷凝水箱和温控水泵二，所述连接水路中设有温度控制装置三和温度传感器一；所述数据采集及处理模块分别连接所述燃料电池模块、供气控制阀一、减压阀一、温度控制装置一、压力发生装置一、测量装置一、转子流量计一、测量装置二、干气线路控制阀一、湿气线路控制阀一、供气控制阀二、减压阀二、温度控制装置二、压力发生装置二、测量装置三、转子流量计二、测量装置四、干气线路控制阀二、湿气线路控制阀二、供气控制阀三、减压阀三、温控水泵一、温控水泵二、温度控制装置三、以及温度传感器一。