CN113346110B - 测定燃料电池气液分离器分离效率的装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测定燃料电池气液分离器分离效率的装置及其控制方法，装置包括加湿系统、供气系统、气液混合系统、气液分离系统；所述气液混合系统包括气液混合腔室以及密封镶嵌于气液混合腔室顶部的多孔碳板，所述多孔碳板上下相对的两个板面分别设有入口端和出口端，所述多孔碳板的入口端与加湿系统的出口连通且出口端与气液混合腔室内部空间连通，所述气液混合腔室设有干气体进口与供气系统的出口连通，所述气液混合腔室还设有湿气体出口与气液分离系统连。本发明通过对供气系统和加湿系统的控制，使气液混合腔室内出口的气体温度、湿度、压力、气体流量对真实工况进行全方位模拟，实现接近真实工况下气液分离器分离效率的测试。

Description

测定燃料电池气液分离器分离效率的装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及燃料电池，具体地指一种测定燃料电池气液分离器分离效率的装置及其控制方法。
背景技术
质子交换膜燃料电池是一种新型高能量密度、高能量转化率、环保型的电源装置，通过氢气与氧气发生氧化还原反应后生成水并发电，其具有工作温度低、启动速度快、工作效率高和操作方便等优点。因此，质子交换膜燃料电池在新能源汽车领域具有相当可观的市场前景。
质子交换膜燃料电池反应会在阴极侧生成大量的水，同时会有部分液态水和气态水渗透到阳极侧，目前燃料电池系统均采用阳极氢气循环装置，以提升氢气利用率。如果阳极出口的液态水不及时分离，会造成电堆阳极水淹，导致输出功率下降，当环境温度过低时，电堆内部极易因结冰造成膜不可逆的损伤。因此需要在电堆阳极出口设置气液分离器，以实现阳极反应后气体中过量水的分离。而评价气液分离器分离液态水能力最重要的指标就是分离效率。
公开号为CN112113752A的中国发明专利公开了一种燃料电池气液分离器测试系统和方法，氢气瓶用以模拟燃料电池中的氢气，喷雾加湿器为氢气中加入水分，加热箱用以提高氢气和水分的温度，从而模拟气液分离器工作环境，测试其分离效率。该专利的缺陷为：1.喷雾加湿器喷出的水粒径一般是几十微米(μm)，而实际从质子膜阴极经压力透过至阳极的液态水粒径一般是纳米(nm)级别，而水粒径越大越容易分离，故该专利的测试方法得到的结果一般比实际效率高20％以上，失真严重；2.氢气经喷雾加湿器加湿再经加热箱加热，就直接进入气液分离器，整个装置中都无法进行湿度监测和调节，因此根本无法保障进入气液分离器的湿氢气湿度与实际阳极出口湿度一致。
因此，需要开发出一种结构简单、操作方便、可模拟燃料电池阳极出口气液分离器真实工作环境的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置及其控制方法。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构简单、操作方便、可模拟燃料电池阳极出口气液分离器真实工作环境的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置及其控制方法。
本发明的技术方案为：一种测定燃料电池气液分离器分离效率的装置，其特征在于，包括用于提供热水的加湿系统、用于提供加热氮气的供气系统、用于将热水渗透后再与加热氮气混合的气液混合系统、用于测定分离效率的气液分离系统以及控制器，所述加湿系统、供气系统、气液混合系统、气液分离系统均与控制器信号连接；
所述气液混合系统包括气液混合腔室以及密封镶嵌于气液混合腔室顶部的多孔碳板，所述多孔碳板上下相对的两个板面分别设有入口端和出口端，所述多孔碳板的入口端与加湿系统的出口连通且出口端与气液混合腔室内部空间连通，所述气液混合腔室设有干气体进口与供气系统的出口连通，所述气液混合腔室还设有湿气体出口与气液分离系统的入口连通；
所述气液分离系统包括沿气体方向依次连接的第三开关阀、气液分离器，所述气液分离器的出液口设有第一储液箱，所述气液分离器的出气口设有背压阀，所述背压阀出口设有第二储液箱。本发明中的多孔碳板又称多孔石墨板，其平均孔径一般为100nm-500nm，为市售产品。
优选的，所述加湿系统包括压缩空气瓶、可通入高压气体使内部液态水流出的加热耐压水箱，所述加热耐压水箱上设有高压进气口和高压出水口且内部设有加热部件和第一温度传感器，加热耐压水箱的高压进气口与压缩空气瓶出口连通，所述高压进气口与压缩空气瓶出口间设有第一开关阀，所述加热耐压水箱的高压出水口设置第一调压阀后通向多孔碳板入口端。
进一步的，所述第一调压阀与多孔碳板入口端之间还设有第一流量计和第一压力传感器，所述第一开关阀、加热耐压水箱的加热部件、第一调压阀、第一流量计、第一温度传感器、第一压力传感器均与控制器信号连接。
优选的，所述供气系统包括沿进气方向依次通向气液混合腔室上干气体进口的压缩氮气瓶、第二开关阀、第二调压阀、管壁加热器、第二流量计，所述第二开关阀、第二调压阀、管壁加热器、第二流量计均与控制器信号连接。
优选的，所述气液混合腔室内设有第二温度传感器、第二压力传感器、湿度传感器、液位传感器。
进一步的，所述第二温度传感器、第二压力传感器、湿度传感器、液位传感器、第三开关阀、背压阀均与控制器信号连接。
本发明还提供以上任一所述的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置的控制方法，包括以下步骤：
S1.测量并记录燃料电池在任一工况运行时电堆阳极出口相关参数，包括出口温度T、出口湿度RH、出口压力P、气体流量Q；
S2.开启第三开关阀、调节背压阀至预设开度，使气液分离系统出口与大气连通，运行供气系统向气液混合腔室供应热氮气、运行加湿系统向多孔碳板供应热水朝气液混合腔室渗透；
S3.调节供气系统、加湿系统、背压阀使进入气液混合腔室的氮气流量为Q且气液混合腔室内湿度、温度和压力分别为RH、T、P，记录此时供气系统的运行状态和加湿系统的运行状态、背压阀开度；
S4.控制加湿系统停止向多孔碳板供应热水，背压阀全开，供气系统向气液混合腔室供应热氮气进行吹扫至气液混合腔室无水分残留，放空第一储液箱、第二储液箱内液体，控制供气系统停止向气液混合腔室供应氮气且关闭第三开关阀、背压阀；
S5.开启第三开关阀、控制背压阀恢复步骤S3中记录的开度、控制供气系统和加湿系统恢复步骤S3中记录的运行状态，开始计时，在稳定运行了设定时间t后记录加湿系统向多孔碳板供应的热水流量Q1、气液混合腔室内的储液量V1、第一储液箱内的储液量V2、第二储液箱内的储液量V3；
计算此工况下气液分离器的分离效率δ，具体计算公式为：
δ＝ρV2/(Q1×t-ρV1-ρV3)×100％
其中：ρ为标态下水的密度，为1g/cm3；
V1为气液混合腔室内的储液量，单位为mL；
V2为第一储液箱内的储液量，单位为mL；
V3为第二储液箱内的储液量，单位为mL；
t为设定时间，单位为s；
Q1为向多孔碳板供应的热水流量，单位为g/s。
优选的，所述步骤S2中控制供气系统向气液混合腔室供应氮气、控制加湿系统向多孔碳板供应热水朝气液混合腔室渗透，具体为：
开启设于供气系统上的第二开关阀，使供气系统上设置的压缩氮气瓶连通气液混合腔室；
开启设于加湿系统上的第一开关阀，使高压空气通向加湿系统上设置的加热耐压水箱将加热耐压水箱内热水输向多孔碳板。
进一步的，所述步骤S3中调节供气系统、加湿系统、背压阀，具体为：
实时调节供气系统的加热功率，通过监测设于气液混合腔室内的第二温度传感器使气液混合腔室内温度保持为T，调节背压阀和设于供气系统上第二开关阀后方的第二调压阀，通过监测供气系统上设置的第二流量计以及第二压力传感器，使进入气液混合腔室的氮气流量为Q、气液混合腔室内气压为P；
实时调节加热耐压水箱的加热功率，通过监测加热耐压水箱内设置的第一温度传感器保持水加热至温度T，调节设于加湿系统上与加热耐压水箱的高压出水口连通的第一调压阀，通过监测湿度传感器使气液混合腔室内湿度为RH。
优选的，步骤S3中记录此时供气系统的运行状态和加湿系统的运行状态，具体为：
记录供气系统加热功率、第二调压阀开度、加热耐压水箱加热功率、第一调压阀开度。
本发明的有益效果为：
1.在气液混合腔室上设置多孔碳板，通过多孔碳板的渗透特性模拟燃料电池中质子膜，在多孔碳板两侧通过压力差使液态水和水蒸气通过孔隙发生渗透，使进入气液混合腔室液态水粒径达到纳米级别。
2.气液混合腔室将液态水、气态水和氮气均匀地混合，通过向气液混合室通入特定压力、温度的水和氮气模拟燃料电池阳极出口气和液两相流动状态。通过对供气系统和加湿系统的控制，使气液混合腔室内出口的气体温度、湿度、压力、气体流量对真实工况进行全方位模拟，实现接近真实工况下气液分离器分离效率的测试。
3.气液混合腔室内设有第二温度传感器、第二压力传感器、湿度传感器，可直观清晰的得知气液混合腔室内的温度、压力、湿度，便于控制调节接近真实工况。
4.通过液位传感器、储液箱实现水分的收集和测量，方便计量；ECU实时采集分析数据，可以实现气液分离器分离效率的实时监测计算。
5.可模拟电堆不同工况下的阳极出口参数，为燃料电池系统气液分离器的设计选型提供依据。
附图说明
图1为本发明测定燃料电池气液分离器分离效率的装置结构示意图
图2为气液混合腔室结构示意图
其中：1-压缩空气瓶2-第一开关阀3-加热耐压水箱4-第一调压阀5-第一流量计6-第一温度传感器7-第一压力传感器8-多孔碳板9-气液混合腔室10-第二温度传感器11-第二压力传感器12-湿度传感器13-第三开关阀14-气液分离器15-背压阀16-第一储液箱17-第二储液箱18-压缩氮气瓶19-第二开关阀20-第二调压阀21-管壁加热器22-第二流量计23-液位传感器24-流速仪。
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，本发明提供一种测定燃料电池气液分离器分离效率的装置，包括用于提供热水的加湿系统、用于提供加热氮气的供气系统、用于将热水渗透后再与加热氮气混合的气液混合系统、用于测定分离效率的气液分离系统。本发明中，各系统物料流动方向为从前至后方向。
气液混合系统包括气液混合腔室9以及密封镶嵌于气液混合腔室9顶部的多孔碳板8，多孔碳板8上下相对的两个板面分别设有入口端81和出口端82，如图2所示，气液混合腔室9顶部设有开口，多孔碳板8通过密封圈93密封安装于气液混合腔室9的顶部开口上。多孔碳板8是一种由石墨组成的、分布很多不规则空隙的多孔材料，加湿原理是利用碳板两侧压力差使液态水和水蒸气通过孔隙发生渗透，根据达西定律，多孔碳板入口侧液态水的流速越大、多孔碳板入口侧和出口侧的压力差越大，则其渗透率越大，进入气液混合腔室9水(包括液态水和气态水)越多，从而调节气液混合腔室9内湿度。而且由于多孔碳板的原材料石墨是热的良导体，热量很容易从碳板入口侧传递到出口侧，有利于液态水的蒸发。本发明中的多孔碳板又称多孔石墨板，其平均孔径一般为100nm-500nm，为市售产品。
气液混合系统各部件的具体连接关系为：多孔碳板8的入口端81与加湿系统的出口连通且出口端82与气液混合腔室9内部空间连通，气液混合腔室9设有干气体进口91与供气系统的出口连通，气液混合腔室9还设有湿气体出口92与气液分离系统的入口连通，气液混合腔室9内设有第二温度传感器10、第二压力传感器11、湿度传感器12、液位传感器23。
气液分离系统包括沿气体方向依次连接的第三开关阀13、气液分离器14，气液分离器14的出液口设有第一储液箱16，气液分离器14的出气口设有背压阀15，背压阀15出口设有第二储液箱17。
气液分离系统各部件的具体连接关系为：气液混合腔室9的湿气体出口92与第三开关阀13输入端连接，第三开关阀13输出端与气液分离器14输入端连接，气液分离器14的出气口与背压阀15输入端连接，气液分离器14的出液口与第一储液箱16连接，背压阀15输出端(出口)与第二储液箱17连接。
加湿系统包括压缩空气瓶1、可通入高压气体使内部液态水流出的加热耐压水箱3，加热耐压水箱3上设有高压进气口和高压出水口且内部设有加热部件和第一温度传感器6，加热耐压水箱3的高压进气口与压缩空气瓶1出口连通，高压进气口与压缩空气瓶1间设有第一开关阀2，加热耐压水箱3的高压出水口设置第一调压阀4后通向多孔碳板8入口端81。第一调压阀4与入口端81之间还沿液体流动方向设有第一流量计5(质量流量计)、流速仪24和第一压力传感器7。
加湿系统各部件的具体连接关系为：压缩空气瓶1出口与第一开关阀2输入端连接，第一开关阀2输出端与加热耐压水箱3高压进气口连接，加热耐压水箱3高压出水口与第一调压阀4输入端连接，第一调压阀4输出端与第一流量计5输入端连接、第一流量计5输出端与流速仪24输入端连接，流速仪24输出端与多孔碳板8入口端81连接。
本实施例中，压缩空气瓶1内空气压力为20MPa。加热耐压水箱3能承受至少30MPa的压力，且内部集成有加热部件，可对水箱内部的水进行加热，以满足后端对水温的要求。加热耐压水箱3中的水，在高压气体的压力作用下，向第一调压阀4喷出高压液态水。第一调压阀4用于调整多孔碳板8入口端81的液体压力，保证多孔碳板8两侧压力差。第一流量计5、第一压力传感器7、流速仪24分别用于监测多孔碳板8入口端81水的流量、压力和流速。
供气系统包括沿进气方向依次通向气液混合腔室9上干气体进口91的压缩氮气瓶18、第二开关阀19、第二调压阀20、管壁加热器21、第二流量计22。
供气系统各部件的具体连接关系为：压缩氮气瓶18输出端与第二开关阀19输入端连接，第二开关阀19输出端与第二调压阀20输入端连接，第二调压阀20输出端与管壁加热器21输入端连接，管壁加热器21输出端与第二流量计22输入端连接，第二流量计22输出端与气液混合腔室9的干气体进口91连接。进一步地，所述压缩氮气瓶18内氮气压力为20MPa，用氮气模拟电堆阳极侧未反应完的氢气，能有效保证测试安全性。管壁加热器21能短时间内对管路中的气体进行加热，保证气体温度满足设定需求。
气液混合系统、气液分离系统、加湿系统、供气系统均与控制器(本实施例控制器为ECU，即电子控制单元)信号连接，具体为：第二温度传感器10、第二压力传感器11、湿度传感器12、液位传感器23、第三开关阀13、背压阀15、第一开关阀2、加热耐压水箱3的加热部件、第一调压阀4、第一流量计5、第一温度传感器6、第一压力传感器7、流速仪24、第二开关阀19、第二调压阀20、管壁加热器21、第二流量计22均与ECU信号连接。ECU主要用于采集所有传感器的信号值，实时监测系统工作参数，并对所有执行元件进行控制，实现测试装置自动化控制的目的。
上述测定燃料电池气液分离器分离效率的装置的工作原理为：
供气系统向气液混合腔室9提供一定压力、温度、流量的氮气，加湿系统向多孔碳板8提供一定压力、温度的热水，多孔碳板8向气液混合腔室9渗透气态水和小粒径的液态水，气液混合室9内液态水、气态水和氮气均匀地混合，保证气液混合室9内部更加贴近燃料电池阳极出口气液分离器的真实工作环境。
上述测定燃料电池气液分离器分离效率的装置的控制方法，包括以下步骤：
S1.测量并记录燃料电池在任一工况运行时电堆阳极出口相关参数，包括出口温度T、出口湿度RH、出口压力P、气体流量Q；
S2.开启第三开关阀13、调节背压阀15至预设开度(本实施例预设开度为50％开度)，使气液分离系统出口与大气连通，运行供气系统向气液混合腔室9供应氮气、运行加湿系统向多孔碳板8供应热水朝气液混合腔室9渗透，具体为：
开启第二开关阀19使压缩氮气瓶18连通气液混合腔室9；开启第一开关阀2，使压缩空气瓶1内的高压空气通向加热耐压水箱3，从而将加热耐压水箱3内热水输向多孔碳板8；
S3.调节供气系统、加湿系统、背压阀15使进入气液混合腔室9的氮气流量为Q且气液混合腔室9内湿度、温度和压力分别为RH、T、P，记录此时供气系统的运行状态和加湿系统的运行状态、背压阀15开度，具体为：
a.实时调节供气系统上管壁加热器21加热功率，通过监测第二温度传感器10使气液混合腔室9内温度保持为T，调节背压阀15和第二调压阀20，通过监测第二流量计22和第二压力传感器11，使进入气液混合腔室9的氮气流量为Q、气液混合腔室9内气压为P；
b.实时调节加热耐压水箱3加热部件的加热功率，通过监测第一温度传感器6保持水加热至温度T，调节第一调压阀4，通过监测湿度传感器12使气液混合腔室9内湿度为RH；
c.记录此时管壁加热器21加热功率、第二调压阀20开度、加热耐压水箱3加热部件的加热功率、第一调压阀4开度、背压阀15开度。
S4.关闭第一开关阀2，控制加湿系统停止向多孔碳板8供应热水，背压阀15全开，压缩氮气瓶18向气液混合腔室9供应氮气进行吹扫至气液混合腔室9无水分残留，放空第一储液箱16、第二储液箱17内液体，控制供气系统停止向气液混合腔室9供应氮气(关闭第二开关阀19)且关闭第三开关阀13、背压阀15；
S5.开启第三开关阀13、控制背压阀15恢复步骤S3中记录的开度、控制供气系统和加湿系统恢复步骤S3中记录的运行状态，开始计时，在稳定运行了设定时间t后记录加湿系统向多孔碳板8供应的热水流量Q1(由第一流量计5测定)、气液混合腔室9内的储液量V1(由液位传感器23测定换算得到)、第一储液箱16内的储液量V2、第二储液箱17内的储液量V3；
计算此工况下气液分离器14的分离效率δ，具体计算公式为：
δ＝ρV2/(Q1×t-ρV1-ρV3)×100％
其中：ρ为标态下水的密度，为1g/cm3；
V1为气液混合腔室内的储液量，单位为mL；
V2为第一储液箱内的储液量，单位为mL；
V3为第二储液箱内的储液量，单位为mL；
t为设定时间，单位为s；
Q1为向多孔碳板供应的热水流量，单位为g/s。
比如：设定时间t＝10s后，记录得到Q1＝13g/s，V1＝10ml，V2＝100ml，V3＝10ml，ρ＝1g/cm3，计算分离效率δ＝91％。
根据电堆不同工况，步骤S1可对应不同的阳极出口参数(出口温度T、出口湿度RH、出口压力P、气体流量Q等目标值)。重复上述步骤，既可获取不同工况下的气液分离器的分离效率。

Claims (8)

1.一种测定燃料电池气液分离器分离效率的装置，其特征在于，包括用于提供热水的加湿系统、用于提供加热氮气的供气系统、用于将热水渗透后再与加热氮气混合的气液混合系统、用于测定分离效率的气液分离系统以及控制器，所述加湿系统、供气系统、气液混合系统、气液分离系统均与控制器信号连接；
所述气液混合系统包括气液混合腔室(9)以及密封镶嵌于气液混合腔室(9)顶部的多孔碳板(8)，所述多孔碳板(8)上下相对的两个板面分别设有入口端(81)和出口端(82)，所述多孔碳板(8)的入口端(81)与加湿系统的出口连通且出口端(82)与气液混合腔室(9)内部空间连通，所述气液混合腔室(9)设有干气体进口(91)与供气系统的出口连通，所述气液混合腔室(9)还设有湿气体出口(92)与气液分离系统的入口连通；
所述气液分离系统包括沿气体方向依次连接的第三开关阀(13)、气液分离器(14)，所述气液分离器(14)的出液口设有第一储液箱(16)，所述气液分离器(14)的出气口设有背压阀(15)，所述背压阀(15)出口设有第二储液箱(17)，
所述气液混合腔室(9)内设有第二温度传感器(10)、第二压力传感器(11)、湿度传感器(12)、液位传感器(23)，所述第二温度传感器(10)、第二压力传感器(11)、湿度传感器(12)、液位传感器(23)、第三开关阀(13)、背压阀(15)均与控制器信号连接。
2.如权利要求1所述的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置，其特征在于，所述加湿系统包括压缩空气瓶(1)、可通入高压气体使内部液态水流出的加热耐压水箱(3)，所述加热耐压水箱(3)上设有高压进气口和高压出水口且内部设有加热部件和第一温度传感器(6)，加热耐压水箱(3)的高压进气口与压缩空气瓶(1)出口连通，所述高压进气口与压缩空气瓶(1)出口间设有第一开关阀(2)，所述加热耐压水箱(3)的高压出水口设置第一调压阀(4)后通向多孔碳板(8)入口端(81)。
3.如权利要求2所述的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置，其特征在于，所述第一调压阀(4)与多孔碳板(8)入口端(81)之间还设有第一流量计(5)和第一压力传感器(7)，所述第一开关阀(2)、加热耐压水箱(3)的加热部件、第一调压阀(4)、第一流量计(5)、第一温度传感器(6)、第一压力传感器(7)均与控制器信号连接。
4.如权利要求1所述的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置，其特征在于，所述供气系统包括沿进气方向依次通向气液混合腔室(9)上干气体进口(91)的压缩氮气瓶(18)、第二开关阀(19)、第二调压阀(20)、管壁加热器(21)、第二流量计(22)，所述第二开关阀(19)、第二调压阀(20)、管壁加热器(21)、第二流量计(22)均与控制器信号连接。
5.如权利要求1-4任一所述的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.测量并记录燃料电池在任一工况运行时电堆阳极出口相关参数，包括出口温度T、出口湿度RH、出口压力P、气体流量Q；
S2.开启第三开关阀(13)、调节背压阀(15)至预设开度，使气液分离系统出口与大气连通，运行供气系统向气液混合腔室(9)供应热氮气、运行加湿系统向多孔碳板(8)供应热水朝气液混合腔室(9)渗透；
S3.调节供气系统、加湿系统、背压阀(15)使进入气液混合腔室(9)的氮气流量为Q且气液混合腔室(9)内湿度、温度和压力分别为RH、T、P，记录此时供气系统的运行状态和加湿系统的运行状态、背压阀(15)开度；
S4.控制加湿系统停止向多孔碳板(8)供应热水，背压阀(15)全开，供气系统向气液混合腔室(9)供应热氮气进行吹扫至气液混合腔室(9)无水分残留，放空第一储液箱(16)、第二储液箱(17)内液体，控制供气系统停止向气液混合腔室(9)供应氮气且关闭第三开关阀(13)、背压阀(15)；
S5.开启第三开关阀(13)、控制背压阀(15)恢复步骤S3中记录的开度、控制供气系统和加湿系统恢复步骤S3中记录的运行状态，开始计时，在稳定运行了设定时间t后记录加湿系统向多孔碳板(8)供应的热水流量Q1、气液混合腔室(9)内的储液量V1、第一储液箱(16)内的储液量V2、第二储液箱(17)内的储液量V3；
计算此工况下气液分离器(14)的分离效率δ，具体计算公式为：
δ＝ρV2/(Q1×t-ρV1-ρV3)×100％
其中：ρ为标态下水的密度，为1g/cm3；
V1为气液混合腔室内的储液量，单位为mL；
V2为第一储液箱内的储液量，单位为mL；
V3为第二储液箱内的储液量，单位为mL；
t为设定时间，单位为s；
Q1为向多孔碳板供应的热水流量，单位为g/s。
6.如权利要求5所述的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中控制供气系统向气液混合腔室(9)供应氮气、控制加湿系统向多孔碳板(8)供应热水朝气液混合腔室(9)渗透，具体为：
开启设于供气系统上的第二开关阀(19)，使供气系统上设置的压缩氮气瓶(18)连通气液混合腔室(9)；
开启设于加湿系统上的第一开关阀(2)，使高压空气通向加湿系统上设置的加热耐压水箱(3)将加热耐压水箱(3)内热水输向多孔碳板(8)。
7.如权利要求6所述的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中调节供气系统、加湿系统、背压阀(15)，具体为：
实时调节供气系统的加热功率，通过监测设于气液混合腔室(9)内的第二温度传感器(10)使气液混合腔室(9)内温度保持为T，调节背压阀(15)和设于供气系统上第二开关阀(19)后方的第二调压阀(20)，通过监测供气系统上设置的第二流量计(22)以及第二压力传感器(11)，使进入气液混合腔室(9)的氮气流量为Q、气液混合腔室(9)内气压为P；
实时调节加热耐压水箱(3)的加热功率，通过监测加热耐压水箱(3)内设置的第一温度传感器(6)保持水加热至温度T，调节设于加湿系统上与加热耐压水箱(3)的高压出水口连通的第一调压阀(4)，通过监测气液混合腔室(9)内设置的湿度传感器(12)使气液混合腔室(9)内湿度为RH。
8.如权利要求7所述的测定燃料电池气液分离器分离效率的装置的控制方法，其特征在于，步骤S3中记录此时供气系统的运行状态和加湿系统的运行状态，具体为：
记录供气系统加热功率、第二调压阀(20)开度、加热耐压水箱(3)加热功率、第一调压阀(4)开度。
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