CN114865013A - 燃料电池的气体加湿装置、方法及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及燃料电池技术领域,特别涉及一种燃料电池的气体加湿装置、方法及存储介质,装置包括:鼓泡加湿罐和气体加热室;温度检测组件,用于检测鼓泡加湿罐内加湿液体的第一实际温度和气体加热室内的第二实际温度;温控组件和控制器,控制器用于根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算鼓泡加湿罐内加湿液体的第二目标温度和加热室内的第三目标温度,在第一实际温度小于或大于第二目标温度,和/或,在第二实际温度小于第三目标温度时,控制温控组件加热或冷却鼓泡加湿罐内加湿液体以达到第二目标温度,和/或加热气体加热室内的气体以达到第三目标温度。由此,解决了相关技术中气体湿度控制不精确、降温速度慢、温度波动大等问题。
Description
技术领域
本申请涉及燃料电池测试技术领域,特别涉及一种燃料电池的气体加湿装置、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
随着人们对环境和能源问题的日益关注,通过电化学反应将化学能直接转化为电能的PEMFC(Protonexchange membrane fuel cells,质子交换膜燃料电池)在许多混合动力系统中有着广阔的应用前景。加湿系统是影响燃料电池系统性能和耐久性的重要辅助系统,为了提高质子交换膜燃料电池的质子传导率,膜需要维持足够的水合水平以有效地传导质子。气体湿度低会加速膜降解过程,而湿度过高又可能阻碍反应物的转运,导致电堆水淹。合适的气体湿度是维持燃料电池的良好性能的关键。因此空气和氢气的湿度在进入燃料电池电堆前都应该被精确控制,设计合适的加湿系统对燃料电池的广泛应用具有重要意义。
目前主流的燃料电池加湿技术主要有鼓泡加湿,鼓泡加湿是将气体以气泡的形式与水接触,实现加温加湿。然而,鼓泡加湿缺点是难于精准控制、响应速度慢、气量要求大时设备体积过于庞大。
发明内容
本申请提供一种燃料电池的气体加湿装置、控制方法及计算机可读存储介质,可以实现大功率燃料电池在不同工况下设定气体温度和湿度,被加湿气体可以快速准确的响应。
本申请第一方面实施例提供一种燃料电池的气体加湿装置,包括:鼓泡加湿罐和气体加热室;温度检测组件,用于检测所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第一实际温度和所述气体加热室内的第二实际温度;温控组件和控制器,所述控制器用于根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第二目标温度和所述加热室内的第三目标温度,在所述第一实际温度小于或大于所述第二目标温度,和/或,在所述第二实际温度小于所述第三目标温度时,控制所述温控组件加热或冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体以达到所述第二目标温度,和/或加热所述气体加热室内的气体以达到所述第三目标温度。
在本申请实施例中,所述温度检测组件包括:第一温度传感器,用于检测所述鼓泡加湿罐中加湿液体的第一实际温度;第二温度传感器,用于检测所述气体加热室内的第二实际温度。
在本申请实施例中,所述温控组件包括:第一加热器,用于加热所述鼓泡加湿罐内加湿液体;第二加热器,用于加热所述气体加热室内的气体;冷却子组件,用于冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体。
在本申请实施例中,所述冷却子组件包括:板式换热器,用于对所述鼓泡加湿罐内加湿液体进行热交换,降低所述加湿液体温度;第一电磁阀和第二电磁阀,用于控制所述鼓泡加湿罐与所述板式换热器之间控温循环管路的通断;第一水泵,用于控制所述加湿液体在所述控温循环管路中循环流动。
在本申请实施例中,还包括:液控组件和液位传感器,所述液位传感器用于检测所述鼓泡加湿罐内加湿液体的实际液位;所述控制器用于在所述实际液位小于补液阈值时,控制所述液控组件补充所述鼓泡加湿罐的加湿液体以达到目标液位。
在本申请实施例中,所述液控组件包括:补液箱,用于存储加湿液体;第三电磁阀,用于控制所述补液箱与所述鼓泡加湿罐之间补液管路通断;第二水泵,用于将所述补液箱内加湿液体泵送至所述鼓泡加湿罐中。
在本申请实施例中,所述温度检测组件包括第三温度传感器,所述温控组件包括第三加热器,其中,所述第三温度传感器用于检测所述所述补液箱内加湿液体的第三实际温度;所述第三加热器用于加热所述补液箱内加湿液体;所述控制器用于在所述第一实际温度与所述第三实际温度之间的实际温度差大于温差阈值时,控制所述第三加热器工作。
在本申请实施例中,还包括:温湿度传感器,用于检测所述目标气体经过所述气体加热室加热后的第四实际温度和实际湿度;所述控制器用于在所述第四实际温度未达到所述第一目标温度和/或所述实际湿度未达到所述目标湿度时,修正所述第二目标温度和所述第三目标温度。
在本申请实施例中,包括以下步骤:获取鼓泡加湿罐内加湿液体的第一实际温度和气体加热室内的第二实际温度;根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第二目标温度和所述加热室内的第三目标温度;在所述第一实际温度小于或大于所述第二目标温度,控制所述温控组件加热或冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体以达到所述第二目标温度,在所述第二实际温度小于所述第三目标温度时,加热所述气体加热室内的气体以达到所述第三目标温度。
本申请第二方面实施例提供一种燃料电池的气体加湿装置的控制方法,包括以下步骤:获取鼓泡加湿罐内加湿液体的第一实际温度和气体加热室内的第二实际温度;根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第二目标温度和所述加热室内的第三目标温度;在所述第一实际温度小于或大于所述第二目标温度,控制所述温控组件加热或冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体以达到所述第二目标温度,在所述第二实际温度小于所述第三目标温度时,加热所述气体加热室内的气体以达到所述第三目标温度。
在本申请实施例中,还包括:检测所述目标气体经过所述气体加热室加热后的第四实际温度和实际湿度;在所述第四实际温度未达到所述第一目标温度和/或所述实际湿度未达到所述目标湿度时,修正所述第二目标温度和所述第三目标温度。
在本申请实施例中,还包括:检测所述鼓泡加湿罐内加湿液体的实际液位;在所述实际液位小于补液阈值时,控制所述液控组件给所述鼓泡加湿罐补充所述加湿液体,并在所述实际液位大于停止阈值时,控制所述液控组件停止工作。
在本申请实施例中,所述液控组件包括补液箱,还包括:检测所述所述补液箱内加湿液体的第三实际温度;在所述第一实际温度与所述第三实际温度之间的实际温度差大于温差阈值时,控制所述温控组件加热所述补液箱内加湿液体。
本申请第三方面实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行,以用于实现如上述实施例所述的燃料电池的气体加湿装置的控制方法。
由此,本申请至少具有如下有益效果:
以鼓泡加湿原理为基础,引入加湿液的降温控制功能,可以快速控制鼓泡加湿罐中加湿液进行降温,避免了鼓泡加湿液自然冷却,存在降温速率慢的问题;引入具有加热功能的补液箱,可以在测试过程中,及时补充鼓泡加湿器内气体加湿消耗掉的加湿液,并维持加湿液温度稳定;引入气体加热室,气体出鼓泡加湿器之后进入气体加热室,可对出鼓泡加湿器气体进行瞬时加热,精确控制进入电堆气体的温度和湿度,避免了大气量温控不精确的问题;从而可以实现大功率燃料电池在不同工况下设定气体温度和湿度,被加湿气体快速准确的响应。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本申请实施例提供的一种燃料电池的气体加湿装置的方框示意图;
图2为根据本申请实施例的提供的一种燃料电池的气体加湿装置的结构示意图;
图3为根据本申请实施例提供的一种燃料电池的气体加湿装置的控制方法的流程示意图;
图4为根据本申请实施例提供的一种燃料电池的气体加湿装置的控制方法的流程图;
图5为根据本申请实施例的燃料电池的气体加湿装置在鼓泡加湿罐和气体加热室在不同温度下,对应的气体湿度关系示意图。
附图标记说明:
100、鼓泡加湿罐;110、鼓泡加湿罐进气口;120、空气/氢气入口;130、鼓泡加湿罐出气口;140、曝气盘;200、气体加热室;210、气体加热室进气口;220、气体加热室出气口;230、空气/氢气出口;300、温度检测组件;310、温度传感器;320、温度传感器;400、温控组件;410、第一加热器;420、第二加热器;冷却子组件430;431、板式换热器;432、电磁阀;433、电磁阀;434、第一水泵;440、第三加热器;500、控制器;600、液控组件;610、补液箱;620、电磁阀;630、第二水泵;700、液位传感器;800、温湿度传感器。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面将参考附图描述本申请实施例的燃料电池的气体加湿装置、控制方法及计算机可读存储介质。
具体而言,图1为本申请实施例所提供的一种燃料电池的气体加湿装置的方框示意图。
如图1所示,该燃料电池的气体加湿装置10包括:鼓泡加湿罐100和气体加热室200、温度检测组件300、温控组件400和控制器500。
其中,温度检测组件300,用于检测鼓泡加湿罐100内加湿液体的第一实际温度和气体加热室200内的第二实际温度;控制器500用于根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算鼓泡加湿罐100内加湿液体的第二目标温度和加热室内的第三目标温度,在第一实际温度小于或大于第二目标温度,和/或,在第二实际温度小于第三目标温度时,控制温控组件400加热或冷却鼓泡加湿罐100内加湿液体以达到第二目标温度,和/或加热气体加热室200内的气体以达到第三目标温度。
其中,目标气体可以包括空气、氢气等气体,可以根据实际需求具体选择。
可以理解的是,本申请实施例以鼓泡加湿原理为基础,引入鼓泡加湿器加湿液的温控组件,可以快速控制鼓泡加湿器加湿液的进行降温,避免鼓泡加湿液自然冷却降温速率慢的问题;同时引入气体加热室,气体出鼓泡加湿器之后进入气体加热室,可对出鼓泡加湿器气体进行瞬时加热,精确控制进入燃料电池的电堆气体的温度和湿度,避免了大气量温控不精确的问题;从而可以实现大功率燃料电池在不同工况下设定气体温度和湿度,被加湿气体可以快速准确的响应。
在本申请实施例中,如图2所示,鼓泡加湿罐100上设置有进气口110,气体入口120与进气口110通过管路相连,目标气体可以从气体入口120与进气口110之间的通路通入鼓泡加湿罐100内;鼓泡加湿罐100最上部还设置有出气口130,用于将加湿之后的目标气体通入气体加热室200中;鼓泡加湿罐100内还设置有曝气盘140,曝气盘140浸没在加湿液中,用于使气体以气泡的形式向上进入加湿液中。
在本申请实施例中,如图2所示,气体加热室200的最下部设置有进气口210,且进气口210与出气口130通过管路相连;气体加热室200的最上部还设置有出气口220,且出气口220与气体出口230通过管路相连。
在本申请实施例中,如图2所示,温度检测组件300包括:第一温度传感器310和第二温度传感器320。
其中,第一温度传感器310,用于检测鼓泡加湿罐100中加湿液体的第一实际温度;第二温度传感器320,用于检测气体加热室200内的第二实际温度。
在本申请实施例中,如图2所示,温控组件400包括:第一加热器410、第二加热器420和冷却子组件430。
其中,第一加热器410用于加热鼓泡加湿罐内加湿液体;第二加热器420用于加热气体加热室内的气体;冷却子组件430用于冷却鼓泡加湿罐100内加湿液体。
需要说明的是,第一加热器410设置于鼓泡加湿罐内的目标位置处,例如可以设置于底部;第二加热器420设置于气体加热室内的目标位置处,例如可以设置于底部;且第一加热器410和第二加热器420的具体型号可以根据实际需求具体选择,例如均可以为加热棒。
可以理解的是,当鼓泡加湿罐100内加湿液的温度低于设定温度时,第一加热器410打开,使加湿液温度达到设定温度;当气体加热室200内气体的温度低于设定温度时,第二加热器420打开,使气体加热室200内气体温度达到设定温度,当气体加热室200内气体的温度高于设定温度时,第二加热器420关闭,使气体加热室200内气体温度达到设定温度;并且可以通过冷却组件430进行快速降温,可以解决加湿液降温速度缓慢的问题。
在本申请实施例中,冷却子组件430包括:板式换热器431、第一电磁阀432、第二电磁阀433和第一水泵434。
其中,板式换热器431用于对鼓泡加湿罐100内加湿液体进行热交换,降低加湿液体温度;第一电磁阀432和第二电磁阀433,用于控制鼓泡加湿罐100与板式换热器431之间控温循环管路的通断;第一水泵434用于控制加湿液体在控温循环管路中循环流动。
可以理解的是,本申请实施例可以通过两端均与鼓泡加湿罐100相连的控温循环管路进行温度冷却,控温循环管路上设有板式换热器431、第一电磁阀432、第二电磁阀433和第一水泵434,其中,当鼓泡加湿罐100内加湿液的温度高于设定温度时,第一电磁阀432、第二电磁阀433打开,第一水泵434工作,使加湿液温度达到设定温度。
在本申请实施例中,如图2所示,本申请实施例的装置10还包括:液控组件600和液位传感器700。
其中,液位传感器700用于检测鼓泡加湿罐内加湿液体的实际液位;控制器500用于在实际液位小于补液阈值时,控制液控组件600补充鼓泡加湿罐100的加湿液体以达到目标液位。
需要说明的是,补液阈值和目标液位均可以根据实际情况具体设置,对此不作具体限定。
可以理解的是,本申请实施例还进入了液控组件600,可以及时补充鼓泡加湿罐100内气体加湿消耗掉的加湿液。
在本申请实施例中,如图2所示,液控组件600包括:补液箱610、第三电磁阀620和第二水泵630。
其中,补液箱610用于存储加湿液体;第三电磁阀620用于控制补液箱610与鼓泡加湿罐100之间补液管路通断;第二水泵630用于将补液箱610内加湿液体泵送至鼓泡加湿罐100中。
可以理解的是,本申请实施例当液位传感器700检测到鼓泡加湿罐100内加湿液的液位到达最低液位时候,第三电磁阀620打开,第二水泵630工作,从补液箱610中向鼓泡加湿罐100加液,使得鼓泡加湿罐100内加湿液到达最高液位,从而通过引入了补液箱610,可以及时补充鼓泡加湿罐100内气体加湿消耗掉的加湿液。
在本申请实施例中,如图2所示,温度检测组件300还包括第三温度传感器330,温控组件400还包括第三加热器440。
其中,第三温度传感器330用于检测补液箱610内加湿液体的第三实际温度;第三加热器440用于加热补液箱610内加湿液体;控制器500用于在第一实际温度与第三实际温度之间的实际温度差大于温差阈值时,控制第三加热器440工作。
需要说明的是,温差阈值可以根据实际情况具体设置,例如可以设置为5℃等,对此不作具体限定。第三加热器440的具体型号可以根据实际需求具体选择,例如均可以为加热棒。
可以理解的是,补液箱610内部设有第三加热器440,用于控制补液箱610内加湿液的温度和鼓泡加湿罐100内加湿液温度差值在5℃以内,用于减少从补液箱向鼓泡加湿罐内加液时的温度波动,从而通过入补液箱的加热功能,可以有效解决补液时温度波动较大问题。
在本申请实施例中,本申请实施例的装置10还包括:温湿度传感器800。其中,温湿度传感器800用于检测目标气体经过气体加热室200加热后的第四实际温度和实际湿度;控制器500用于在第四实际温度未达到第一目标温度和/或实际湿度未达到目标湿度时,修正第二目标温度和第三目标温度。
可以理解的是,本申请实施例还可以基于温湿度传感器800检测的实际温度和实际湿度确定目标气体的湿度和温度是否达到了目标值,并在未达到目标值时,及时修正第二目标温度和第三目标温度,以使得目标气体的湿度和温度达到目标值。
下面将通过一个具体实施例对燃料电池的气体加湿装置的原理进行阐述,如图3所示,包括以下步骤:
S1:根据测试要求,设定气体的温度和湿度。根据如图4所示的鼓泡加湿罐100和气体加热室200在不同温度下、湿化气体湿度的关系示意图,设定鼓泡加湿罐100加湿液温度和气体加热室200温度。
S2:根据鼓泡加湿罐100内温度传感器310测量加湿液的温度,判断当前加湿液温度与设定温度关系;若鼓泡加湿罐100内加湿液当前温度小于设定温度,则转入步骤S3。若鼓泡加湿罐100内加湿液当前温度大于设定温度,则转入步骤S4。
S3:鼓泡加湿罐100内第一加热器410工作,根据温度传感器310测得的实时温度,动态调节第一加热器410的功率,直至鼓泡加湿罐100内加湿液达到设定温度。
S4:打开电磁阀432、电磁阀433、循环水泵434,根据温度传感器310测得的实时温度,调节循环水泵434的转速,直至鼓泡加湿罐100内加湿液达到设定温度。
S5:判断鼓泡加湿罐100内加湿液的液位,若到达最低液位,则转入步骤S6。
S6:打开电磁阀620、水泵630,根据液位传感器700测得的实时液位,调节水泵630的转速,直至最高液位。
具体地:当向鼓泡加湿罐100内补加湿液时,为了避免补液箱610内加湿液和鼓泡加湿罐100内加湿液温差过大,导致鼓泡加湿罐100内加湿液温度波动较大,需要设定补液箱610内加湿液温度和鼓泡加湿罐100内加湿液温度差小于等于5℃。
S7:气体加热室内第二加热器420工作,根据温度传感器320测得的实时温度,动态调节第二加热器420的功率,直至气体加热室200达到设定温度。
具体地:选用大功率加热棒,气体通过气体加热室的过程中,通过实时调节第二加热器420的功率,可以将气体温度控制至设定温度。
S8:判断是否结束测试:若是,转入S9;否则,转入S1。
S9:关闭设备。
根据本申请实施例提出的燃料电池的气体加湿装置,以鼓泡加湿原理为基础,引入加湿液的降温控制功能,可以快速控制鼓泡加湿罐中加湿液进行降温,避免了鼓泡加湿液自然冷却,存在降温速率慢的问题;引入具有加热功能的补液箱,可以在测试过程中,及时补充鼓泡加湿器内气体加湿消耗掉的加湿液,并维持加湿液温度稳定;引入气体加热室,气体出鼓泡加湿器之后进入气体加热室,可对出鼓泡加湿器气体进行瞬时加热,精确控制进入电堆气体的温度和湿度,避免了大气量温控不精确的问题;从而可以实现大功率燃料电池在不同工况下设定气体温度和湿度,被加湿气体快速准确的响应。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的燃料电池的气体加湿装置的控制方法。
图5是本申请实施例的燃料电池的气体加湿装置的控制方法的流程示意图。
如图5所示,该燃料电池的气体加湿装置的控制方法包括以下步骤:。
在步骤S101中,获取鼓泡加湿罐内加湿液体的第一实际温度和气体加热室内的第二实际温度;
在步骤S102中,根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算鼓泡加湿罐内加湿液体的第二目标温度和加热室内的第三目标温度;
在步骤S103中,在第一实际温度小于或大于第二目标温度,控制温控组件加热或冷却鼓泡加湿罐内加湿液体以达到第二目标温度,在第二实际温度小于第三目标温度时,加热气体加热室内的气体以达到第三目标温度。
在本申请实施例中,在控制温控组件加热气体加热室内的目标气体之后,还包括:检测目标气体经过气体加热室加热后的第四实际温度和实际湿度;在第四实际温度未达到第一目标温度和/或实际湿度未达到目标湿度时,修正第二目标温度和第三目标温度。
在本申请实施例中,还包括:检测鼓泡加湿罐内加湿液体的实际液位;在实际液位小于补液阈值时,控制液控组件给鼓泡加湿罐补充加湿液体,并在实际液位大于停止阈值时,控制液控组件停止工作。
在本申请实施例中,液控组件包括补液箱,还包括:检测补液箱内加湿液体的第三实际温度;在第一实际温度与第三实际温度之间的实际温度差大于温差阈值时,控制温控组件加热补液箱内加湿液体。
需要说明的是,前述对燃料电池的气体加湿装置实施例的解释说明也适用于该实施例的燃料电池的气体加湿装置的控制方法,此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的燃料电池的气体加湿装置的控制方法,以传统鼓泡加湿原理为基础,引入鼓泡加湿器加湿液降温系统,可以快速控制鼓泡加湿器加湿液温的降低,避免了传统鼓泡加湿液自然冷却降温速率慢的问题;引入具有加热功能的补液箱,可以在测试过程中,及时补充鼓泡加湿器内气体加湿消耗掉的加湿液,并维持加湿液温度稳定;引入气体加热室,气体出鼓泡加湿器之后进入气体加热室,可对出鼓泡加湿器气体进行瞬时加热,精确控制进入电堆气体的温度和湿度,避免了大气量温控不精确的问题,可以实现大功率燃料电池在不同工况下设定气体温度和湿度,被加湿气体快速准确的响应。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述实施例的燃料电池的气体加湿装置的控制方法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“N个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列,现场可编程门阵列等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (13)
1.一种燃料电池的气体加湿装置,其特征在于,包括:
鼓泡加湿罐和气体加热室;
温度检测组件,用于检测所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第一实际温度和所述气体加热室内的第二实际温度;
温控组件和控制器,所述控制器用于根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第二目标温度和所述加热室内的第三目标温度,在所述第一实际温度小于或大于所述第二目标温度,和/或,在所述第二实际温度小于所述第三目标温度时,控制所述温控组件加热或冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体以达到所述第二目标温度,和/或加热所述气体加热室内的气体以达到所述第三目标温度。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述温度检测组件包括:
第一温度传感器,用于检测所述鼓泡加湿罐中加湿液体的第一实际温度;
第二温度传感器,用于检测所述气体加热室内的第二实际温度。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述温控组件包括:
第一加热器,用于加热所述鼓泡加湿罐内加湿液体;
第二加热器,用于加热所述气体加热室内的气体;
冷却子组件,用于冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述冷却子组件包括:
板式换热器,用于对所述鼓泡加湿罐内加湿液体进行热交换,降低所述加湿液体温度;
第一电磁阀和第二电磁阀,用于控制所述鼓泡加湿罐与所述板式换热器之间控温循环管路的通断;
第一水泵,用于控制所述加湿液体在所述控温循环管路中循环流动。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:
液控组件和液位传感器,所述液位传感器用于检测所述鼓泡加湿罐内加湿液体的实际液位;
所述控制器用于在所述实际液位小于补液阈值时,控制所述液控组件补充所述鼓泡加湿罐的加湿液体以达到目标液位。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述液控组件包括:
补液箱,用于存储加湿液体;
第三电磁阀,用于控制所述补液箱与所述鼓泡加湿罐之间补液管路通断;
第二水泵,用于将所述补液箱内加湿液体泵送至所述鼓泡加湿罐中。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述温度检测组件包括第三温度传感器,所述温控组件包括第三加热器,其中,
所述第三温度传感器用于检测所述所述补液箱内加湿液体的第三实际温度;
所述第三加热器用于加热所述补液箱内加湿液体;
所述控制器用于在所述第一实际温度与所述第三实际温度之间的实际温度差大于温差阈值时,控制所述第三加热器工作。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:
温湿度传感器,用于检测所述目标气体经过所述气体加热室加热后的第四实际温度和实际湿度;
所述控制器用于在所述第四实际温度未达到所述第一目标温度和/或所述实际湿度未达到所述目标湿度时,修正所述第二目标温度和所述第三目标温度。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的燃料电池的气体加湿装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取鼓泡加湿罐内加湿液体的第一实际温度和气体加热室内的第二实际温度;
根据燃料电池中目标气体的第一目标温度和目标湿度计算所述鼓泡加湿罐内加湿液体的第二目标温度和所述加热室内的第三目标温度;
在所述第一实际温度小于或大于所述第二目标温度,控制所述温控组件加热或冷却所述鼓泡加湿罐内加湿液体以达到所述第二目标温度,在所述第二实际温度小于所述第三目标温度时,加热所述气体加热室内的气体以达到所述第三目标温度。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在控制所述温控组件加热所述气体加热室内的目标气体之后,还包括:
检测所述目标气体经过所述气体加热室加热后的第四实际温度和实际湿度;
在所述第四实际温度未达到所述第一目标温度和/或所述实际湿度未达到所述目标湿度时,修正所述第二目标温度和所述第三目标温度。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:
检测所述鼓泡加湿罐内加湿液体的实际液位;
在所述实际液位小于补液阈值时,控制所述液控组件给所述鼓泡加湿罐补充所述加湿液体,并在所述实际液位大于停止阈值时,控制所述液控组件停止工作。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述液控组件包括补液箱,还包括:
检测所述所述补液箱内加湿液体的第三实际温度;
在所述第一实际温度与所述第三实际温度之间的实际温度差大于温差阈值时,控制所述温控组件加热所述补液箱内加湿液体。
13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求9-12任一项所述的燃料电池的气体加湿装置的控制方法。
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