技术特征：
1.一种燃料电池的进气湿度调控装置，其特征在于，包括流量调节阀一、 二，中冷器一、二，温控设备，增湿器，以及控制器；其中，电堆的进气口依次经中冷器一、增湿器的干区、中冷器二与进气设备的输出端连接；流量调节阀一的输入端分别与电堆的冷却液出口、中冷器一、二的冷却液出口连接，输出端一经温控设备与流量调节阀二的输入端连接，输出端二与中冷器二的冷却液入口连接；流量调节阀二的输出端一与电堆的冷却液入口连接，输出端二与中冷器一的冷却液入口连接；控制器，用于实时监测入堆气体湿度，判断是否在预设范围内；如果在，维持流量调节阀一、 二的开度不变；如果入堆气体湿度低于预设范围的下限阈值，根据入堆气体湿度与预设范围的阈值实时调整流量调节阀一、二的开度，再次判断，直到入堆气体湿度达到预设范围内结束湿度调控。2.根据权利要求1所述的燃料电池的进气湿度调控装置，其特征在于，所述进气设备包括空压机、氢喷装置中的至少一种，分别与对应独立的燃料电池的进气湿度调控装置连接。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池的进气湿度调控装置，其特征在于，还包括进气节气阀、尾气节气阀；其中，进气节气阀的进口与中冷器一的出口连接，出口与电堆的进气口连接，控制端与控制器的输出端连接；尾气节气阀的进口与电堆的排气口连接，出口与增湿器的湿区进口连接，控制端与控制器的输出端连接。4.根据权利要求3所述的燃料电池的进气湿度调控装置，其特征在于，所述控制器进一步包括依次连接的：数据采集单元，用于分别实时获取入堆气体温度、入堆气体湿度、入增湿器的气体实际温度，发送至数据处理与控制单元；数据处理与控制单元，用于实时监测入堆气体湿度，判断是否在预设范围内；如果在，维持流量调节阀一、 二的开度不变；如果入堆气体湿度低于预设范围的下限阈值，获取入堆气体湿度与预设范围内预设值的差值，根据所述差值调整流量调节阀一的开度，调整结束后，再根据当前时刻的入堆气体温度实时调整流量调节阀二的开度，使得入堆气体温度达到预设的额定温度，再次判断，直到入堆气体湿度达到预设范围内结束湿度调控。5.根据权利要求4所述的燃料电池的进气湿度调控装置，其特征在于，所述数据采集单元进一步包括：温度传感器一，设置于进气节气阀的出口管道内壁上，用于实时采集入堆气体温度；温度传感器二，设置于增湿器的干区进口管道内壁上，用于实时采集入增湿器的气体实际温度；湿度传感器，设置于进气节气阀的出口管道内壁上，用于实时采集入堆气体湿度。6.根据权利要求4或5所述的燃料电池的进气湿度调控装置，其特征在于，所述数据处理与控制单元执行如下程序：监测当前时刻的入堆气体湿度，判断入堆气体湿度是否在预设范围内；如果在，维持流量调节阀一、 二的开度不变；如果入堆气体湿度低于预设范围的下限阈值，执行下一步；获取上述预设范围的上限阈值与下限阈值的均值，作为预设值；获取入堆气体湿度与预设值的差值δr，将所述差值δr输入预设的温升模型，得出增
湿器的气体理论温升δt；获取入增湿器的气体实际温度，根据所述实际温度和上述气体理论温升δt的加和运算，确定增湿器的干区进口处气体理论温度t1；调整流量调节阀一的开度，直到入增湿器的气体实际温度达到所述理论温度t1，结束流量调节阀一的调整；控制流量调节阀一的开度不变，获取调整结束时刻的入堆气体温度，调整流量调节阀二的开度，直到入堆气体温度达到预设的额定温度，结束流量调节阀二的调整；再次判断入堆气体湿度是否在预设范围内，直到入堆气体湿度达到预设范围内，结束湿度调控。7.根据权利要求1-2、4-5之一所述的燃料电池的进气湿度调控装置，其特征在于，所述预设范围为电堆满足整车最大功率需求限制且使用寿命在额定寿命以上的入堆气体湿度的范围。8.根据权利要求7所述的燃料电池的进气湿度调控装置，其特征在于，所述预设范围的下限阈值高于当前温度的露点。9.根据权利要求1-2、4-5、8之一所述的燃料电池的进气湿度调控装置，其特征在于，还包括三通阀和单向控制阀一、二；其中，三通阀的输入端与电堆的排气口连接，输出端一经单向控制阀一与增湿器的湿区入口连接，输出端二与单向控制阀二的入口连接；单向控制阀一、二的控制端与控制器的输出端连接；控制器，还用于在入堆气体湿度高于预设范围的上限阈值时，控制单向控制阀一的开度减小、单向控制阀二的开度增大；在入堆气体湿度低于预设范围的下限阈值时，控制单向控制阀一的开度增大、单向控制阀二的开度减小。10.一种使用权利要求1~9之一所述燃料电池的进气湿度调控装置进行湿度控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：实时监测入堆气体湿度，判断是否在预设范围内；如果在，维持流量调节阀一、 二的开度不变；如果入堆气体湿度低于预设范围的下限阈值，根据入堆气体湿度与预设范围的阈值实时调整流量调节阀一、二的开度，再次判断，直到入堆气体湿度达到预设范围内结束湿度调控。
技术总结
本发明提供了一种燃料电池的进气湿度调控装置，属于燃料电池技术领域，解决了现有技术湿度调控效果容易受到使用条件或设备衰减影响的问题。该装置包括流量调节阀一、二，中冷器一、二，温控设备，增湿器，以及控制器。其中，电堆的进气口依次经中冷器一、增湿器的干区、中冷器二与进气设备的输出端连接；流量调节阀一的输入端分别与电堆的冷却液出口、中冷器一、二的冷却液出口连接，输出端一经温控设备与流量调节阀二的输入端连接，输出端二与中冷器二的冷却液入口连接；流量调节阀二的输出端一与电堆的冷却液入口连接，输出端二与中冷器一的冷却液入口连接。通过两级中冷器的温度调控调节入堆气体的湿度，有效提高了环境适应性和电堆使用寿命。和电堆使用寿命。和电堆使用寿命。
技术研发人员：胥巍巍 渠海洋 徐云飞 曲观书 高云庆 李飞强 周宝
受保护的技术使用者：北京亿华通科技股份有限公司
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/1/21