申请/专利权人：上海澄朴科技有限公司

申请日：2021-12-08

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114204081B

主分类号：H01M8/04701

分类号：H01M8/04701;H01M8/04746;H01M8/04828

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.04.05#实质审查的生效;2022.03.18#公开

摘要：本发明涉及一种燃料电池系统氢气循环流量检测装置，包括：气体流量计，设于供氢管路上；进堆压力传感器、进堆温度传感器和进堆湿度传感器，设于氢气进堆管路上；循环压力传感器、循环温度传感器和循环湿度传感器，设于氢气循环管路上；电流传感器，设于电堆的电流输出端；控制器，分别与电流传感器、气体流量计、进堆压力传感器、进堆温度传感器和进堆湿度传感器，以及循环压力传感器、循环温度传感器和循环湿度传感器连接；通过测量干燥气体的流量，并利用系统中的流量关系，采用传统的压力、温度、湿度传感器即可测算循环湿氢气的流量。与现有技术相比，本发明具有测量准确，对原有的氢气循环流阻特性干扰小等优点。

主权项：1.一种燃料电池系统氢气循环流量检测装置，其特征在于，包括：气体流量计3，设于供氢管路上；进堆压力传感器7、进堆温度传感器8和进堆湿度传感器9，设于氢气进堆管路上；循环压力传感器12、循环温度传感器13和循环湿度传感器14，设于氢气循环管路上；电流传感器，设于电堆的电流输出端；控制器，分别与电流传感器、气体流量计3、进堆压力传感器7、进堆温度传感器8和进堆湿度传感器9，以及循环压力传感器12、循环温度传感器13和循环湿度传感器14连接；所述供氢管路的输入端连接至氢气源1，输出端连接至氢气循环驱动单元的第一输入端，所述氢气进堆管路的输入端连接至氢气循环驱动单元的输出端，输出端连接至电堆的氢气入口，所述氢气循环管路的输入端连接至电堆的氢气出口，输出端连接至氢气循环驱动单元的第二输入端；所述控制器被配置为执行以下步骤：接收循环温度传感器13采集到的温度，并获取该温度下水的饱和蒸汽压P20；接收循环湿度传感器14采集到的湿度以及循环压力传感器12采集到的压力；结合接收循环湿度传感器14采集到的湿度R2、循环压力传感器12采集到的压力P2，以及饱和蒸汽压P20得到氢气循环管路内循环湿氢气中水蒸气摩尔分数xw2，xw2＝R2*P20P2；接收进堆温度传感器8采集到的温度，并获取该温度下水的饱和蒸汽压P30；接收进堆湿度传感器9采集到的湿度以及进堆压力传感器7采集到的压力；结合进堆湿度传感器9采集到的湿度R3、进堆压力传感器7采集到的压力P3，以及饱和蒸汽压P30得到氢气进堆管路内混合湿氢气中水蒸气摩尔分数xw3，xw3＝R3*P30P3；接收气体流量计3采集的供给干燥氢气摩尔流量n1；结合供给干燥氢气摩尔流量n1、混合湿氢气中水蒸气摩尔分数xw3，以及循环湿氢气中水蒸气摩尔分数xw2，得到循环湿氢气摩尔流量n2，n2＝n1*xw3xw2–xw3；接收电流传感器采集的负载电流，并基于该负载电流计算得到氢气消耗的摩尔流量ns；结合供给干燥氢气摩尔流量n1、循环湿氢气摩尔流量n2、氢气消耗的摩尔流量ns，以及循环湿氢气中水蒸气摩尔分数xw2，得到氢气计量比λH2，λH2＝n1+n2*1–xw2s。

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权利要求：

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