CN113328123B - 一种燃料电池电堆外壳吹扫装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池电堆外壳吹扫装置及其控制方法，吹扫装置包括电堆、设置于电堆外部的壳体、向电堆提供空气的供氧模块、向电堆提供氢气的供氢模块，所述壳体上设有吹扫入口和吹扫出口，还包括用于将吹扫空气与干氢气进行湿度交换的湿度交换装置，所述供氧模块包括沿进气方向依次通向电堆阴极入口的空滤器、第一流量计、空压机、中冷器、第一三通管、增湿器；所述供氢模块包括沿进气方向依次通向电堆阳极入口的氢气瓶、加热器、第二三通管、连通管件。本发明将由氢气瓶出来的支路氢气与中冷器出来的支路空气，分别流经湿度交换装置的膜管内外两侧，通过膜管间水传输，吹扫空气被湿度为0％干燥氢气干燥至设定湿度，满足吹扫条件。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池，具体地指一种燃料电池电堆外壳吹扫装置及控制方法。
背景技术
随着全球环境与能源等问题的日益严峻，燃料电池汽车因其无污染、能量转换效率高、原料来源广等优点，被认为是未来最具前景的能源动力装置。
对于燃料电池系统，由于对系统绝缘性能有着严格要求，但是在燃料电池系统运行过程中，燃料电池电堆与壳体之间空气中水蒸气存在冷凝，导致两者间湿度增加，会导致绝缘不达标。且燃料电池在运行过程中存在氢气析出，长期在电堆与外壳之间存在及富集会导致安全隐患，因此电堆与壳体之间进行吹扫十分重要。
现有技术中主要是引入空压机中冷后的空气对电堆与壳体之间进行吹扫，空气经过中冷器升温之后，湿度会明显下降，吹扫能够取到一定的降低壳体之间气体湿度的效果。但是在一些地区，空气含湿量较大，经过空压机中冷之后的气体湿度含量仍然较大，高于一般要求吹扫气体湿度(比如5％)，会导致绝缘不达标。
因此，需要开发出一种结构简单、降低吹扫空气湿度、节能高效的燃料电池电堆外壳吹扫装置及控制方法。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供结构简单、降低吹扫空气湿度、节能高效的燃料电池电堆外壳吹扫装置及控制方法。
本发明的技术方案为：一种燃料电池电堆外壳吹扫装置，包括电堆、设置于电堆外部的壳体、向电堆提供空气的供氧模块、向电堆提供氢气的供氢模块，所述壳体上设有吹扫入口和吹扫出口，
其特征在于，还包括用于将吹扫空气与干氢气进行湿度交换的湿度交换装置，所述湿度交换装置设有湿物料侧进口、湿物料侧出口、干物料侧进口、干物料侧出口，所述湿物料侧出口与吹扫入口连通，所述吹扫出口上设有泄压阀；
所述供氧模块包括沿进气方向依次通向电堆阴极入口的空滤器、第一流量计、空压机、中冷器、第一三通管、增湿器，所述第一三通管与湿物料侧进口连通用于将从中冷器出口的空气引出一部分作为吹扫空气进入湿度交换装置；
所述供氢模块包括沿进气方向依次通向电堆阳极入口的氢气瓶、加热器、氢气阀、第二三通管、连通管件，所述第二三通管与干物料侧进口连通用于将从氢气阀出口的干氢气引出一部分进入湿度交换装置，所述连通管件与干物料侧出口连通用于将经过换湿的氢气通向电堆阳极入口。
优选的，所述第一三通管的三个管口分别与中冷器出口、增湿器入口、湿物料侧进口连接，所述第一三通管与湿物料侧进口间设有吹扫电磁阀，所述吹扫电磁阀与电子控制单元ECU信号连接。
优选的，所述供氢模块还包括设置于第二三通管与连通管件间的比例阀，所述连通管件为四通管，所述四通管其中三个管口分别与比例阀出口、干物料侧出口、电堆阳极入口连通，另一个管口设有氢气泄压阀。
进一步的，所述第二三通管的三个管口分别与氢气阀出口、比例阀入口、干物料侧进口连接，所述第二三通管与干物料侧进口间设有干氢气电磁阀，所述干氢气电磁阀与电子控制单元ECU信号连接。
更进一步的，所述供氧模块还包括空滤器前方设置的第一压力传感器、第一湿度传感器、第一温度传感器，所述中冷器出口至湿物料侧进口间设有第二温度传感器，所述干氢气电磁阀与干物料侧进口间设有第三流量计、第三压力传感器、第三温度传感器，所述湿物料侧出口与吹扫入口间设有第二流量计；
所述第一流量计、第一压力传感器、第一湿度传感器、第一温度传感器、第三流量计、第三压力传感器、第三温度传感器、第二流量计、第二温度传感器、加热器、氢气阀、比例阀均与电子控制单元ECU信号连接。
优选的，所述供氢模块还包括沿进气方向设置于连通管件后方的第三三通管以及入口与电堆阳极出口连接的氢循环泵，所述第三三通管的三个管口分别与连通管件、电堆阳极入口、氢循环泵出口连接。
本发明还提供上述任一燃料电池电堆外壳吹扫装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.采集当前燃料电池系统输出功率P并得到输出功率P对应的需求吹扫气量Q1和目标湿度RH2，
S2.将中冷器流出的空气引出一部分作为吹扫空气进入湿度交换装置，控制吹扫空气的流量为需求吹扫气量Q1，采集空气进入空滤器前的初始参数，包括湿度RH1、压力P1、温度t1，采集中冷器流出空气的温度t2；
S3.将氢气加热至与中冷器流出空气的温度t2相同，再按与输出功率P对应的预设流量引出一部分加热后的干氢气进入湿度交换装置，采集引出干氢气的压力P3、温度t3且预设其湿度为0％，t3＝t2，预设壳体在吹扫出口处设置的泄压阀具有开启压力P2；
S4.根据RH1、RH2、P1、P2、t1、t2、t3计算进入湿度交换装置的需求氢气流量Q2，控制进入湿度交换装置的干氢气流量为需求氢气流量Q2，实现其与吹扫空气的湿度交换。
优选的，步骤S4中需求氢气流量Q2的计算方法包括：
a.计算吹扫空气需求除湿量QW
其中，Mw为水的摩尔质量，单位为g/mol；
MA为空气的摩尔质量，单位为g/mol；
PS1为水在温度t1时的饱和蒸汽压，单位为kPa；
PS2为水在温度t2时的饱和蒸汽压，单位为kPa；
RH1为空气初始状态下的湿度，以百分数计；
RH2为目标湿度，以百分数计；
P1为空气初始状态压力，单位为kPa；
P2为泄压阀的开启压力，单位为kPa；
Q1为需求吹扫气量，单位为kg/h；
b.计算需求氢气流量Q2
其中，Mw为水的摩尔质量，单位为g/mol；
MH2为氢气的摩尔质量，单位为g/mol；
PS3为水在温度t3时的饱和蒸汽压，单位为kPa；
P3为引出干氢气的压力，单位为kPa；
QW为吹扫空气需求除湿量，单位为kg/h；
上述步骤a和b中，水在温度ti时的饱和蒸汽压温度PSi由以下经验公式计算得到
PSi＝2/15exp[18.5916-3991.11/(ti+233.84)]，
i＝1、2或3，其中ti取以摄氏度计的数值，得到PSi单位为kPa。
优选的，步骤S2中，通过控制与湿度交换装置上设置的湿物料侧进口连通的吹扫电磁阀开度，实现进入湿度交换装置的吹扫空气流量控制；
步骤S3和步骤S4中，通过控制与湿度交换装置上设置的干物料侧进口连通的干氢气电磁阀开度，实现进入湿度交换装置的干氢气流量控制。
进一步的，步骤S2中，压力P1、湿度RH1、与温度t1分别通过设置于空滤器前方的第一压力传感器、第一湿度传感器、第一温度传感器采集得到，温度t2通过设置于中冷器出口与湿物料侧进口间的第二温度传感器采集得到；
步骤S3中，压力P3通过设置于干氢气电磁阀与干物料侧进口之间的第二压力传感器采集得到。
本发明的有益效果为：
1.由氢气瓶出来的支路氢气与中冷器出来的支路空气，分别流经湿度交换装置的膜管内外两侧，通过膜管间水传输，吹扫空气被湿度为0％干燥氢气干燥至设定湿度，满足吹扫条件，除去电堆壳体间隙中的冷凝水汽和聚集氢气，保证燃料电池堆有足够良好的绝缘特性，同时避免电堆与外壳间少量泄露氢气集聚。
2.氢气瓶出来的氢气经过加热，与中冷器流出的吹扫空气温度相同，避免了常温氢气与吹扫空气换湿时吸收吹扫空气热量，导致温度降低，而吹扫空气温度越高，吹扫效果越好，因此经过使用加热的干燥氢气相比常温干燥氢气可提高外壳的吹扫效果。
3.干氢气流量调节时，先根据吹扫空气流量以及吹扫空气自身特性(压力、温度、湿度)、以及目标湿度计算出吹扫空气的除湿量QW，再根据吹扫空气的除湿量QW、以及干氢气自身特性(压力、温度、湿度)计算得到干氢气流量Q2，便于吹扫空气迅速达到目标湿度。
附图说明
图1为本发明燃料电池电堆外壳吹扫装置结构示意图
图2为湿度交换装置中水传输过程原理图
图3为吹扫控制方法流程图
其中：1-空滤器 2-流量计 3-空压机 4-中冷器 5-第一三通管 6-增湿器 7-吹扫电磁阀 8-湿度交换装置 (81-湿物料侧进口 82-湿物料侧出口 83-干物料侧进口 84-干物料侧出口)9-第四三通管 10-放气阀 11-背压阀 12-第一压力传感器 13-第一湿度传感器 14-第一温度传感器 15-第三流量计 16-第三压力传感器 17-第三温度传感器 18-第二流量计 19-第二温度传感器 20-氢气瓶 21-加热器 22-氢气阀 23-第二三通管 24-比例阀 25-四通管 26-第三三通管 27-氢循环泵 28-干氢气电磁阀 29-氢气泄压阀 100-电堆 200-壳体 201-吹扫入口 202-吹扫出口 203-泄压阀。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种燃料电池电堆外壳吹扫装置，包括电堆100、设置于电堆100外部的壳体200、向电堆100提供空气的供氧模块、向电堆100提供氢气的供氢模块，所述壳体200上设有吹扫入口201和吹扫出口202。本实施例中进气方向为该管道上从前至后方向。
吹扫装置还包括用于将吹扫空气与干氢气进行湿度交换的湿度交换装置8，湿度交换装置8设有湿物料侧进口81、湿物料侧出口82、干物料侧进口83、干物料侧出口84，所述湿物料侧出口82与吹扫入口201连通，吹扫出口202上设有泄压阀203。泄压阀203可保证电堆100与外壳200间隙吹扫空气压力在一定范围内。
供氧模块包括沿进气方向依次通向电堆100阴极入口的空滤器1、第一流量计2、空压机3、中冷器4、第一三通管5、增湿器6，第一三通管5与湿物料侧进口81连通用于将从中冷器4出口的空气引出一部分作为吹扫空气进入湿度交换装置8。第一三通管5的三个管口分别与中冷器4出口、增湿器6入口、湿物料侧进口81连接，第一三通管5与湿物料侧进口81间设有吹扫电磁阀7，吹扫电磁阀7与ECU(电子控制单元)信号连接。
本实施例中，空压机3和中冷器4间还设有第四三通管9，第四三通管9的三个管口分别与空压机3出口、中冷器4进口、放气阀10连接。增湿器6设有干空气侧进口、干空气侧出口、湿空气侧进口、湿空气侧出口，第一三通管5其中一个管口连接增湿器6干空气进口，增湿器6干空气出口与电堆阴极进口连接，湿空气进口与电堆阴极出口连接，湿空气出口设有背压阀11。
供氢模块包括沿进气方向依次通向电堆100阳极入口的氢气瓶20、加热装置21、氢气阀22、第二三通管23、比例阀24、连通管件、第三三通管26，第二三通管23与干物料侧进口83连通用于将从氢气阀22出口的干氢气引出一部分进入湿度交换装置8，连通管件与干物料侧出口84连通可将经过换湿的氢气通向电堆100阳极入口，电堆100阳极出口设有氢循环泵27与第三三通管26连通。
第二三通管23的三个管口分别与氢气阀22出口、比例阀24入口、干物料侧进口33连接，第二三通管23与干物料侧进口83间设有干氢气电磁阀28，干氢气电磁阀28与ECU信号连接。
本实施例中，连通管件为四通管25，四通管25其中三个管口分别与比例阀24出口、干物料侧出口84、第三三通管26连通，另一个管口设有氢气泄压阀29；第三三通管26的三个管口分别与四通管25、电堆100阳极入口、氢循环泵27出口连接。四通管25用于将所有氢气(经过换湿和未经过换湿)合并通向电堆100阳极入口。
本实施例中，空滤器1前方设有第一压力传感器12、第一湿度传感器13、第一温度传感器14，中冷器4与物料侧进口81间设有第二温度传感器19(第二温度传感器19设于吹扫电磁阀7与物料侧进口81间)，第一三通管5与干物料侧进口83间设有第三流量计15、第三压力传感器16、第三温度传感器17，湿物料侧出口82与吹扫入口201间设有第二流量计18。第一流量计2、第一压力传感器12、第一湿度传感器13、第一温度传感器14、第三流量计15、第三压力传感器16、第三温度传感器17、第二流量计18、第二温度传感器19、加热装置21、氢气阀22、比例阀24均与ECU信号连接。
本实施例中，吹扫电磁阀7与物料侧进口81间还可设置压力传感器和湿度传感器，均与ECU信号连接，辅助用于对燃料电池的运行状态监控。氢气阀22为开关阀，燃料电池运行时氢气阀22保持开启，氢气瓶20不断向电堆供气，比例阀24开度由输出功率P决定，预先通过台架测试得到各输出功率P对应的比例阀24开度。
本发明吹扫装置的工作原理为：
氢气瓶20出来的干燥氢气经加热装置21加热至与中冷器4流出空气温度相同，第二三通管23将干氢气其中一部分通向湿度交换装置8，第一三通管5将中冷器4流出的空气其中一部分作为吹扫空气通向湿度交换装置8，吹扫空气被干氢气干燥后再对壳体200进行吹扫，吹扫电磁阀7、干氢气电磁阀28分别控制进入湿度交换装置8的吹扫空气、干氢气流量。
湿度交换装置8为现有产品，内部设有多个膜管，如图2所示，干氢气进入膜管内侧，中冷器4流出的吹扫空气进入膜管外侧，膜管间的水传输速度极快且膜管只允许水分通过而不许气体通过，膜管两侧气体不能互窜。
如图3所示，上述燃料电池电堆外壳吹扫装置的控制方法，包括如下步骤：
S1.ECU采集当前燃料电池系统输出功率P并得到输出功率P对应的需求吹扫气量Q1和目标湿度RH2；
对于特定型号燃料电池电堆总成，不同电堆功率P1对应有不同吹扫流量Q1，电堆出厂时就已经设定完毕，同理吹扫空气的目标湿度RH2在电堆出厂时就已经设定完毕；
S2.ECU控制吹扫电磁阀7开度，将中冷器4流出的空气引出一部分作为吹扫空气进入湿度交换装置8，使吹扫空气的流量为需求吹扫气量Q1，ECU采集空气进入中冷器4前的初始参数，包括压力P1、湿度RH1、温度t1(分别由第一压力传感器12、第一湿度传感器13、第一温度传感器14检测得到)，ECU采集中冷器4流出的空气温度t2(由第二温度传感器19检测得到)；
S3.ECU控制氢气阀22为开启状态、比例阀24开度为与输出功率P对应的预设开度，ECU控制加热器21将氢气加热至与中冷器4流出的空气温度t2相同，ECU控制干氢气电磁阀28开度为η1，按与输出功率P对应的预设流量引出一部分加热后的干氢气进入湿度交换装置8(预设流量由输出功率P决定，预先通过台架测试得到，此时干氢气电磁阀28开度η1为满足预设流量的开度)；
ECU采集引出干氢气的压力P3、温度t3(分别由第三压力传感器16、第三温度传感器17检测得到)且预设其湿度RH3＝0％，t3＝t2，预设壳体200在吹扫出口202处设置的泄压阀203具有开启压力P2；
S4.根据RH1、RH2、P1、P2、t1、t2、t3计算进入湿度交换装置8的需求氢气流量Q2，调节干氢气电磁阀28开度为η2，控制进入湿度交换装置8的干氢气流量为需求氢气流量Q2，实现其与吹扫空气的湿度交换，
需求氢气流量Q2的计算方法包括：
a.计算吹扫空气需求除湿量QW
其中，Mw为水的摩尔质量，单位为g/mol；
MA为空气的摩尔质量，单位为g/mol；
PS1为水在温度t1时的饱和蒸汽压，单位为kPa；
PS2为水在温度t2时的饱和蒸汽压，单位为kPa；
RH1为空气初始状态下的湿度，以百分数计；
RH2为目标湿度，以百分数计；
P1为空气初始状态压力，单位为kPa；
P2为泄压阀的开启压力，单位为kPa；
Q1为需求吹扫气量，单位为kg/h；
b.计算需求氢气流量Q2
其中，Mw为水的摩尔质量，单位为g/mol；
MH2为氢气的摩尔质量，单位为g/mol；
PS3为水在温度t3时的饱和蒸汽压，单位为kPa；
P3为引出干氢气的压力，单位为kPa；
QW为吹扫空气需求除湿量，单位为kg/h；
上述步骤a和b中，水在温度ti时的饱和蒸汽压温度PSi由以下经验公式计算得到
PSi＝2/15exp[18.5916-3991.11/(ti+233.84)]，
i＝1、2或3，其中ti取以摄氏度计的数值，得到PSi单位为kPa。
结合具体数值对步骤S4需求氢气流量Q2计算示例如下：
对于燃料电池系统功率P＝40kw时，需要吹扫空气的需求吹扫气量Q1＝3.885kg/h，空气初始状态下的压力P1＝100kpa、湿度RH1＝50％、温度t1＝32℃，目标湿度RH2＝5％，中冷器流出的空气温度t2＝75℃，泄压阀的开启压力P2＝150kpa，引出干氢气的压力P3＝230kpa，t3＝75℃；
将t1＝32℃、t2＝75℃分别带入蒸汽压温度PSi经验公式，得到PS1＝4.776kpa，PS2＝38.620kpa，PS3＝PS2＝38.620kpa，取Mw＝18g/mol，MA＝29g/mol，MH2＝2g/mol，
求得QW＝0.027kg/h，最终得到Q2＝0.355kg/h，继而得到此时干氢气电磁阀28的对应开度η2。
Claims (10)
1.一种燃料电池电堆外壳吹扫装置，包括电堆（100）、设置于电堆（100）外部的壳体（200）、向电堆（100）提供空气的供氧模块、向电堆（100）提供氢气的供氢模块，所述壳体（200）上设有吹扫入口（201）和吹扫出口（202），
其特征在于，还包括用于将吹扫空气与干氢气进行湿度交换的湿度交换装置（8），所述湿度交换装置（8）设有湿物料侧进口（81）、湿物料侧出口（82）、干物料侧进口（83）、干物料侧出口（84），所述湿物料侧出口（82）与吹扫入口（201）连通，所述吹扫出口（202）上设有泄压阀（203）；
所述供氧模块包括沿进气方向依次通向电堆（100）阴极入口的空滤器（1）、第一流量计（2）、空压机（3）、中冷器（4）、第一三通管（5）、增湿器（6），所述第一三通管（5）与湿物料侧进口（81）连通用于将从中冷器（4）出口的空气引出一部分作为吹扫空气进入湿度交换装置（8）；
所述供氢模块包括沿进气方向依次通向电堆（100）阳极入口的氢气瓶（20）、加热器（21）、氢气阀（22）、第二三通管（23）、连通管件，所述第二三通管（23）与干物料侧进口（83）连通用于将从氢气阀（22）出口的干氢气引出一部分进入湿度交换装置（8），所述连通管件与干物料侧出口（84）连通用于将经过换湿的氢气通向电堆（100）阳极入口。
2.如权利要求1所述的燃料电池电堆外壳吹扫装置，其特征在于，所述第一三通管（5）的三个管口分别与中冷器（4）出口、增湿器（6）入口、湿物料侧进口（81）连接，所述第一三通管（5）与湿物料侧进口（81）间设有吹扫电磁阀（7），所述吹扫电磁阀（7）与电子控制单元ECU信号连接。
3.如权利要求1所述的燃料电池电堆外壳吹扫装置，其特征在于，所述供氢模块还包括设置于第二三通管（23）与连通管件间的比例阀（24），所述连通管件为四通管（25），所述四通管（25）其中三个管口分别与比例阀（24）出口、干物料侧出口（84）、电堆（100）阳极入口连通，另一个管口设有氢气泄压阀（29）。
4.如权利要求3所述的燃料电池电堆外壳吹扫装置，其特征在于，所述第二三通管（23）的三个管口分别与氢气阀（22）出口、比例阀（24）入口、干物料侧进口（83）连接，所述第二三通管（23）与干物料侧进口（83）间设有干氢气电磁阀（28），所述干氢气电磁阀（28）与电子控制单元ECU信号连接。
5.如权利要求4所述的燃料电池电堆外壳吹扫装置，其特征在于，所述供氧模块还包括空滤器（1）前方设置的第一压力传感器（12）、第一湿度传感器（13）、第一温度传感器（14），所述中冷器（4）出口至湿物料侧进口（81）间设有第二温度传感器（19），所述干氢气电磁阀（28）与干物料侧进口（83）间设有第三流量计（15）、第三压力传感器（16）、第三温度传感器（17），所述湿物料侧出口（82）与吹扫入口（201）间设有第二流量计（18）；
所述第一流量计（2）、第一压力传感器（12）、第一湿度传感器（13）、第一温度传感器（14）、第三流量计（15）、第三压力传感器（16）、第三温度传感器（17）、第二流量计（18）、第二温度传感器（19）、加热器（21）、氢气阀（22）、比例阀（24）均与电子控制单元ECU信号连接。
6.如权利要求1所述的燃料电池电堆外壳吹扫装置，其特征在于，所述供氢模块还包括沿进气方向设置于连通管件后方的第三三通管（26）以及入口与电堆（100）阳极出口连接的氢循环泵（27），所述第三三通管（26）的三个管口分别与连通管件、电堆（100）阳极入口、氢循环泵（27）出口连接。
7.一种如权利要求1-6中任一燃料电池电堆外壳吹扫装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.采集当前燃料电池系统输出功率P并得到输出功率P对应的需求吹扫气量Q1和目标湿度RH2；
S2.将中冷器（4）流出的空气引出一部分作为吹扫空气进入湿度交换装置（8），控制吹扫空气的流量为需求吹扫气量Q1，采集空气进入空滤器（1）前的初始参数，包括湿度RH1、压力P1、温度t1，采集中冷器（4）流出空气的温度t2；
S3.将氢气加热至与中冷器（4）流出空气的温度t2相同，再按与输出功率P对应的预设流量引出一部分加热后的干氢气进入湿度交换装置（8），采集引出干氢气的压力P3、温度t3且预设其湿度为0%，t3=t2，预设壳体（200）在吹扫出口（202）处设置的泄压阀（203）具有开启压力P2；
S4.根据RH1、RH2、P1、P2、t1、t2、t3计算进入湿度交换装置（8）的需求氢气流量Q2，控制进入湿度交换装置（8）的干氢气流量为需求氢气流量Q2，实现其与吹扫空气的湿度交换。
8.如权利要求7所述的燃料电池电堆外壳吹扫控制方法，其特征在于，步骤S4中需求氢气流量Q2的计算方法包括：
a.计算吹扫空气需求除湿量QW
其中，Mw为水的摩尔质量，单位为g/mol；
MA为空气的摩尔质量，单位为g/mol；
PS1为水在温度t1时的饱和蒸汽压，单位为kPa；
PS2为水在温度t2时的饱和蒸汽压，单位为kPa；
RH1为空气初始状态下的湿度，以百分数计；
RH2为目标湿度，以百分数计；
P1为空气初始状态压力，单位为kPa；
P2为泄压阀的开启压力，单位为kPa；
Q1为需求吹扫气量，单位为kg/h；
b.计算需求氢气流量Q2
其中，Mw为水的摩尔质量，单位为g/mol；
MH2为氢气的摩尔质量，单位为g/mol；
PS3为水在温度t3时的饱和蒸汽压，单位为kPa；
P3为引出干氢气的压力，单位为kPa；
QW为吹扫空气需求除湿量，单位为kg/h；
上述步骤a和b中，水在温度ti时的饱和蒸汽压温度PSi由以下经验公式计算得到
PSi=2/15exp[18.5916-3991.11/(ti+233.84)]，
i=1、2或3，其中ti取以摄氏度计的数值，得到PSi单位为kPa。
9.如权利要求7所述的燃料电池电堆外壳吹扫控制方法，其特征在于，步骤S2中，通过控制与湿度交换装置（8）上湿物料侧进口（81）连通的吹扫电磁阀（7）开度，实现进入湿度交换装置（8）的吹扫空气流量控制；
步骤S3和步骤S4中，通过控制与湿度交换装置（8）上干物料侧进口（83）连通的干氢气电磁阀（28）开度，实现进入湿度交换装置（8）的干氢气流量控制。
10.如权利要求9所述的燃料电池电堆外壳吹扫控制方法，其特征在于，步骤S2中，压力P1、湿度RH1、与温度t1分别通过设置于空滤器（1）前方的第一压力传感器（12）、第一湿度传感器（13）、第一温度传感器（14）采集得到，温度t2通过设置于中冷器（4）出口与湿物料侧进口（81）间的第二温度传感器（19）采集得到；
步骤S3中，压力P3通过设置于干氢气电磁阀（28）与干物料侧进口（83）之间的第三压力传感器（16）采集得到。
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