本(ben)發明屬于燃料(liao)電池技術領域，具(ju)體涉及(ji)一種燃料(liao)電池實(shi)驗(yan)臺反饋調節系(xi)統及(ji)其工作方法。

背景技術：

燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池是(shi)一種將燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)中的化(hua)學能(neng)(neng)直接轉(zhuan)化(hua)為直流電(dian)(dian)的電(dian)(dian)化(hua)學能(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)換器。燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池以(yi)氫(qing)氣和空氣為燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)，反應后生(sheng)成水，無污染且可循環利(li)用。它不(bu)經過熱機(ji)過程，因此不(bu)受卡(ka)諾(nuo)循環的限制(zhi)，能(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)化(hua)效率(lv)高(gao)(gao)(40％-60％)。燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池可以(yi)是(shi)理想的全固態機(ji)械(xie)結(jie)構，該系統(tong)具有(you)(you)高(gao)(gao)可靠性和長壽命，由于沒(mei)有(you)(you)移(yi)動部件，意味(wei)著燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池非常安(an)靜(jing)。正(zheng)因為燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池具有(you)(you)以(yi)上優點，所(suo)以(yi)它可作為汽(qi)車內燃(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)的替代產品，也可應用于小型集(ji)中供電(dian)(dian)或分散(san)式供電(dian)(dian)系統(tong)中，是(shi)綠(lv)色環保能(neng)(neng)源，極具發展(zhan)潛力和應用前景。

根據電(dian)池(chi)所用電(dian)解質(zhi)的不同，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)可分為(wei)堿(jian)性燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)、聚合物(wu)電(dian)解質(zhi)膜(mo)或(huo)質(zhi)子交換膜(mo)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)、磷酸鹽燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)、熔融碳酸鹽燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)和固體氧化物(wu)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)五類。其中(zhong)質(zhi)子交換膜(mo)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)可在(zai)低溫工(gong)作，并且具有較高的功率(lv)密度(du),所以(yi)在(zai)應(ying)用上(shang)很有吸引力(li)。

在燃料電(dian)池單一(yi)參(can)數(shu)對性能(neng)影響的(de)(de)(de)(de)測試中，需(xu)要(yao)(yao)多次測量，目的(de)(de)(de)(de)是要(yao)(yao)減小其他因素(su)對實驗結果的(de)(de)(de)(de)影響。專利(CN201210028345)給出(chu)的(de)(de)(de)(de)燃料電(dian)池堆控制系統中，各個參(can)數(shu)在發生改(gai)變時(shi)沒有進行反饋調節，這樣在改(gai)變其中某一(yi)參(can)數(shu)時(shi)，其他參(can)數(shu)也可能(neng)隨(sui)之發生變化，這樣會造成很大的(de)(de)(de)(de)誤差。

技術實現要素：

本發明的(de)目的(de)是為了(le)全面高效(xiao)測試質子(zi)交(jiao)換膜(mo)燃(ran)料(liao)電池(chi)的(de)動態性(xing)能(neng)，在(zai)改變(bian)(bian)某(mou)單一(yi)變(bian)(bian)量(如壓(ya)力、濕度、溫(wen)度)的(de)同時控制其他影響因(yin)素(主要是壓(ya)力、濕度、溫(wen)度)不變(bian)(bian)的(de)情況下(xia)對燃(ran)料(liao)電池(chi)堆(dui)進(jin)行一(yi)系列測量，進(jin)而分析某(mou)單一(yi)參數改變(bian)(bian)對燃(ran)料(liao)電池(chi)性(xing)能(neng)的(de)影響，進(jin)而找(zhao)出(chu)燃(ran)料(liao)電池(chi)性(xing)能(neng)最(zui)佳時的(de)各個(ge)參數的(de)取(qu)值(zhi)。

本(ben)發明提供了一(yi)(yi)(yi)種燃料電(dian)(dian)(dian)池實驗臺反饋調節(jie)系統，主要包括氫氣罐(guan)、電(dian)(dian)(dian)控(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)一(yi)(yi)(yi)、過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)器(qi)(qi)一(yi)(yi)(yi)、電(dian)(dian)(dian)控(kong)減(jian)壓(ya)(ya)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)一(yi)(yi)(yi)、流量計(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)、壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)表(biao)一(yi)(yi)(yi)、濕(shi)(shi)度(du)計(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)、溫(wen)度(du)計(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)、電(dian)(dian)(dian)控(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)二(er)(er)、電(dian)(dian)(dian)控(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)三(san)(san)、加(jia)濕(shi)(shi)器(qi)(qi)一(yi)(yi)(yi)、壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)表(biao)二(er)(er)、濕(shi)(shi)度(du)計(ji)(ji)二(er)(er)、溫(wen)度(du)計(ji)(ji)二(er)(er)、數據采集(ji)(ji)及處(chu)理(li)系統、氮(dan)氣瓶(ping)、電(dian)(dian)(dian)控(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)四(si)、手(shou)動排水(shui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)一(yi)(yi)(yi)、廢(fei)水(shui)收(shou)集(ji)(ji)器(qi)(qi)一(yi)(yi)(yi)、過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)器(qi)(qi)二(er)(er)、去(qu)離子儲水(shui)罐(guan)一(yi)(yi)(yi)、質子交(jiao)換膜燃料電(dian)(dian)(dian)池、壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)表(biao)三(san)(san)、濕(shi)(shi)度(du)計(ji)(ji)三(san)(san)、溫(wen)度(du)計(ji)(ji)三(san)(san)、空氣瓶(ping)、電(dian)(dian)(dian)控(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)五、過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)器(qi)(qi)三(san)(san)、電(dian)(dian)(dian)控(kong)減(jian)壓(ya)(ya)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)二(er)(er)、流量計(ji)(ji)二(er)(er)、壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)表(biao)四(si)、濕(shi)(shi)度(du)計(ji)(ji)四(si)、溫(wen)度(du)計(ji)(ji)四(si)、電(dian)(dian)(dian)控(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)六、電(dian)(dian)(dian)控(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)七(qi)、加(jia)濕(shi)(shi)器(qi)(qi)二(er)(er)、手(shou)動排水(shui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)二(er)(er)、廢(fei)水(shui)收(shou)集(ji)(ji)器(qi)(qi)二(er)(er)、過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)器(qi)(qi)四(si)、去(qu)離子儲水(shui)罐(guan)二(er)(er)、背壓(ya)(ya)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、儲水(shui)罐(guan)、手(shou)動排水(shui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)三(san)(san)、廢(fei)水(shui)收(shou)集(ji)(ji)器(qi)(qi)三(san)(san)。

氫氣罐(guan)經電控開(kai)關(guan)閥一連(lian)接過(guo)濾器一。

過濾器一(yi)(yi)(yi)(yi)依次(ci)經(jing)(jing)過電控減壓(ya)(ya)閥一(yi)(yi)(yi)(yi)、流量計一(yi)(yi)(yi)(yi)、壓(ya)(ya)力表一(yi)(yi)(yi)(yi)、濕度(du)計一(yi)(yi)(yi)(yi)、溫(wen)度(du)計一(yi)(yi)(yi)(yi)，再分(fen)別經(jing)(jing)過電控開關閥二、電控開關閥三連(lian)接至加濕器一(yi)(yi)(yi)(yi)。

質子交換膜(mo)燃料電池的陽(yang)極依次(ci)經過溫(wen)度(du)計二(er)、濕度(du)計二(er)、壓力表二(er)連接在電控開關閥二(er)和(he)加濕器一之間。

質子交(jiao)換(huan)膜燃料電池與(yu)數據(ju)采集及(ji)處(chu)理系(xi)統(tong)之間依(yi)次(ci)串(chuan)接有壓(ya)力表三(san)、濕(shi)度計(ji)三(san)和溫度計(ji)三(san)。數據(ju)采集及(ji)處(chu)理系(xi)統(tong)同時與(yu)溫度計(ji)二連(lian)接。

空(kong)氣瓶經電控開關閥五連接過濾(lv)器三。

過(guo)濾(lv)器三依次經過(guo)電(dian)(dian)(dian)控(kong)減壓閥二(er)、流量計(ji)(ji)二(er)、壓力表四、濕度計(ji)(ji)四、溫(wen)度計(ji)(ji)四，再分別經過(guo)電(dian)(dian)(dian)控(kong)開關閥六、電(dian)(dian)(dian)控(kong)開關閥七連接至加濕器二(er)。

質子交換膜燃料電池的(de)陰極(ji)進氣通(tong)道連接(jie)在電控開關閥六和加濕器(qi)二之間的(de)管路上。

廢水收集(ji)器一(yi)經(jing)手動排水閥一(yi)連接在加濕器一(yi)上。

去離子儲水罐一經過濾器(qi)二連接在加濕器(qi)一上(shang)。

廢水收集(ji)器二(er)經手動(dong)排水閥二(er)連(lian)接在加濕器二(er)上。

去離(li)子儲水罐(guan)二經過濾器四連接在加濕器二上。

質子交換膜(mo)燃料電池(chi)另依次經過背壓閥、儲水罐、手動排水閥三與廢水收(shou)集器三連接(jie)。

本(ben)發明還提供(gong)了前述一種燃料電池(chi)實驗(yan)臺反饋調節(jie)系統(tong)的工(gong)作方(fang)法：

改變(bian)氣體壓(ya)力、濕度或溫度中的某一變(bian)量(liang)(liang)，保持其他變(bian)量(liang)(liang)不變(bian)；

氣體(ti)通(tong)過測量及(ji)(ji)控(kong)制(zhi)裝置后，經濕(shi)度測量及(ji)(ji)控(kong)制(zhi)裝置控(kong)制(zhi)濕(shi)度，再由溫度測量及(ji)(ji)控(kong)制(zhi)裝置控(kong)制(zhi)進氣溫度；

氣體(ti)進入燃(ran)料電池充分反應排(pai)出后，對水氣進行分離處理，再對氣體(ti)各個參數進行測量；

最(zui)后在數據采(cai)集及處理系統(tong)進行匯總分析。

本發明對燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)進氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)體的(de)某單一參數(shu)進行改(gai)變(bian)，同時(shi)保(bao)持其(qi)余參數(shu)不變(bian)的(de)情況(kuang)下對燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)性能多次進行測試，從(cong)而得出被測燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)堆(dui)的(de)最(zui)優工作參數(shu)。

通(tong)過本發明的(de)(de)(de)燃(ran)料電池實驗臺反(fan)饋調節系統及其工(gong)作方法(fa)，可以(yi)進行(xing)燃(ran)料電池的(de)(de)(de)單一參(can)數變化測試，安全穩定地測得燃(ran)料電池在改變某單一變量的(de)(de)(de)情況(kuang)下的(de)(de)(de)性能參(can)數，借以(yi)更全面了(le)解被測燃(ran)料電池的(de)(de)(de)性能。并且(qie)此測試反(fan)應(ying)后只(zhi)生成水，不含有任何(he)污染(ran)物，實現了(le)污染(ran)物零(ling)排放(fang)。

附圖說明

圖(tu)1是本發(fa)明燃(ran)料電池實驗臺反饋調節系(xi)統的總體方案流程圖(tu)，

圖中：1-氫氣(qi)(qi)罐(guan)(guan)(guan)，2-電(dian)控(kong)開關(guan)(guan)(guan)閥一(yi)(yi)(yi)(yi)，3-過濾(lv)器一(yi)(yi)(yi)(yi)，4-電(dian)控(kong)減(jian)壓(ya)閥一(yi)(yi)(yi)(yi)，5-流量計一(yi)(yi)(yi)(yi)，6-壓(ya)力(li)(li)表一(yi)(yi)(yi)(yi)，7-濕(shi)度(du)(du)(du)計一(yi)(yi)(yi)(yi)，8-溫度(du)(du)(du)計一(yi)(yi)(yi)(yi)，9-電(dian)控(kong)開關(guan)(guan)(guan)閥二(er)，10-電(dian)控(kong)開關(guan)(guan)(guan)閥三，11-加濕(shi)器一(yi)(yi)(yi)(yi)，12-壓(ya)力(li)(li)表二(er)，13-濕(shi)度(du)(du)(du)計二(er)，14-溫度(du)(du)(du)計二(er)，15-數據采集(ji)及處理(li)系統，16-氮氣(qi)(qi)瓶，17-電(dian)控(kong)開關(guan)(guan)(guan)閥四，18-手(shou)動排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)閥一(yi)(yi)(yi)(yi)，19-廢水(shui)(shui)(shui)(shui)收集(ji)器一(yi)(yi)(yi)(yi)，20-過濾(lv)器二(er)，21-去(qu)離(li)子儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)罐(guan)(guan)(guan)一(yi)(yi)(yi)(yi)，22-質子交換(huan)膜燃料電(dian)池，23-壓(ya)力(li)(li)表三，24-濕(shi)度(du)(du)(du)計三，25-溫度(du)(du)(du)計三，26-空氣(qi)(qi)瓶，27-電(dian)控(kong)開關(guan)(guan)(guan)閥五，28-過濾(lv)器三，29-電(dian)控(kong)減(jian)壓(ya)閥二(er)，30-流量計二(er)，31-壓(ya)力(li)(li)表四，32-濕(shi)度(du)(du)(du)計四，33-溫度(du)(du)(du)計四，34-電(dian)控(kong)開關(guan)(guan)(guan)閥六，35-電(dian)控(kong)開關(guan)(guan)(guan)閥七，36-加濕(shi)器二(er)，37-手(shou)動排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)閥二(er)，38-廢水(shui)(shui)(shui)(shui)收集(ji)器二(er)，39-過濾(lv)器四，40-去(qu)離(li)子儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)罐(guan)(guan)(guan)二(er)，41-背壓(ya)閥，42-儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)罐(guan)(guan)(guan)，43-手(shou)動排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)閥三，44-廢水(shui)(shui)(shui)(shui)收集(ji)器三。

具體實施方式

下面結合(he)附圖對本發明作進一步詳細描述：

本發明的(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)種燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池(chi)實驗(yan)臺反饋調節系(xi)(xi)統，主要包括氫氣(qi)罐(guan)(guan)1、電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)一(yi)(yi)(yi)(yi)2、過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)一(yi)(yi)(yi)(yi)3、電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)減(jian)壓(ya)閥(fa)(fa)(fa)(fa)一(yi)(yi)(yi)(yi)4、流量計(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)(yi)5、壓(ya)力表(biao)(biao)一(yi)(yi)(yi)(yi)6、濕(shi)度(du)(du)計(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)(yi)7、溫(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)(yi)8、電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)二9、電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)三10、加濕(shi)器(qi)(qi)一(yi)(yi)(yi)(yi)11、壓(ya)力表(biao)(biao)二12、濕(shi)度(du)(du)計(ji)(ji)二13、溫(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)二14、數據采集(ji)及(ji)處理(li)系(xi)(xi)統15、氮氣(qi)瓶(ping)16、電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)四(si)17、手動(dong)排(pai)水閥(fa)(fa)(fa)(fa)一(yi)(yi)(yi)(yi)18、廢水收集(ji)器(qi)(qi)一(yi)(yi)(yi)(yi)19、過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)二20、去(qu)離子(zi)儲(chu)水罐(guan)(guan)一(yi)(yi)(yi)(yi)21、質子(zi)交(jiao)換(huan)膜燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池(chi)22、壓(ya)力表(biao)(biao)三23、濕(shi)度(du)(du)計(ji)(ji)三24、溫(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)三25、空氣(qi)瓶(ping)26、電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)五27、過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)三28、電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)減(jian)壓(ya)閥(fa)(fa)(fa)(fa)二29、流量計(ji)(ji)二30、壓(ya)力表(biao)(biao)四(si)31、濕(shi)度(du)(du)計(ji)(ji)四(si)32、溫(wen)度(du)(du)計(ji)(ji)四(si)33、電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)六34、電(dian)(dian)(dian)控(kong)(kong)開(kai)關(guan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)七(qi)35、加濕(shi)器(qi)(qi)二36、手動(dong)排(pai)水閥(fa)(fa)(fa)(fa)二37、廢水收集(ji)器(qi)(qi)二38、過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)四(si)39、去(qu)離子(zi)儲(chu)水罐(guan)(guan)二40、背(bei)壓(ya)閥(fa)(fa)(fa)(fa)41、儲(chu)水罐(guan)(guan)42、手動(dong)排(pai)水閥(fa)(fa)(fa)(fa)三43、廢水收集(ji)器(qi)(qi)三44。

上述各部件之間(jian)的具(ju)體連(lian)接(jie)關系描述如下。

本(ben)發(fa)明的(de)氫(qing)氣罐1經(jing)電控(kong)開關閥一(yi)2連接過濾器一(yi)3。

過濾器(qi)一(yi)(yi)3依次經過電(dian)(dian)控減壓(ya)閥一(yi)(yi)4、流量計一(yi)(yi)5、壓(ya)力(li)表一(yi)(yi)6、濕度計一(yi)(yi)7、溫度計一(yi)(yi)8，再分(fen)別經過電(dian)(dian)控開(kai)關閥二9、電(dian)(dian)控開(kai)關閥三10連接至加濕器(qi)一(yi)(yi)11。其中(zhong)電(dian)(dian)控開(kai)關閥二9控制(zhi)氫氣進(jin)入質子(zi)交(jiao)換膜燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池22陽(yang)極(ji)的不加濕通路(lu)，電(dian)(dian)控開(kai)關閥三10控制(zhi)氫氣進(jin)入質子(zi)交(jiao)換膜燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池22陽(yang)極(ji)的加濕通路(lu)。

廢水收集器(qi)一19經手動排水閥一18連接在加濕器(qi)一11上。

去(qu)離子(zi)儲(chu)水罐一21經過(guo)濾器二(er)20連接在加(jia)濕器一11上。

質子交換膜(mo)燃料(liao)電(dian)池22的(de)陽極依(yi)次經過(guo)溫度計(ji)二14、濕度計(ji)二13、壓力表(biao)二12連接在電(dian)控開關閥二9和加濕器一11之間。

質子交換膜燃(ran)料電池22與(yu)數(shu)據采(cai)集(ji)及處(chu)理系(xi)統15之間(jian)依次(ci)串(chuan)接有壓(ya)力表三23、濕度計(ji)三24和溫(wen)度計(ji)三25。數(shu)據采(cai)集(ji)及處(chu)理系(xi)統15同時與(yu)溫(wen)度計(ji)二14連接。

本發明的空氣瓶26經電控開關閥五(wu)27連接過濾器三28。

過濾器(qi)三28依次經過電控減壓閥二29、流(liu)量計(ji)二30、壓力表四(si)(si)31、濕度計(ji)四(si)(si)32、溫度計(ji)四(si)(si)33，再分別(bie)經過電控開(kai)關閥六(liu)(liu)34、電控開(kai)關閥七(qi)35連接至加濕器(qi)二36。其(qi)中(zhong)電控開(kai)關閥六(liu)(liu)34控制空氣進入(ru)質子交換(huan)膜(mo)燃(ran)料電池(chi)22陰(yin)極(ji)的(de)不加濕通路，電控開(kai)關閥七(qi)35控制空氣進入(ru)質子交換(huan)膜(mo)燃(ran)料電池(chi)22陰(yin)極(ji)的(de)加濕通路。

廢(fei)水(shui)收集器(qi)二38經手動排水(shui)閥二37連接(jie)在(zai)加濕器(qi)二36上(shang)。

去離子儲水罐二40經過(guo)濾(lv)器(qi)四39連接在加(jia)濕(shi)器(qi)二36上。

質子交換膜燃料(liao)電池22的陰極(ji)進(jin)氣通道連接(jie)在電控開關閥(fa)六34和加濕(shi)器二36之間的管(guan)路上。

質子交(jiao)換膜燃料(liao)電(dian)池22另依次經過背壓閥41、儲水罐42、手動排水閥三43與廢水收集器三44連接(jie)。

本發明(ming)燃料(liao)電(dian)池參數(shu)控制系統的工作原(yuan)理描述(shu)如下：

氫(qing)氣(qi)罐(guan)1內(nei)的(de)(de)氫(qing)氣(qi)首先經電(dian)(dian)控開關閥(fa)一(yi)2進(jin)入過濾器(qi)一(yi)3，去(qu)除氫(qing)氣(qi)中的(de)(de)雜(za)質(zhi)和(he)水汽(qi)后，經過電(dian)(dian)控減(jian)壓(ya)閥(fa)一(yi)4由電(dian)(dian)控開關閥(fa)二(er)9和(he)電(dian)(dian)控開關閥(fa)三10分為兩路，一(yi)路送入加濕(shi)(shi)器(qi)一(yi)11，一(yi)路進(jin)入質(zhi)子(zi)交換膜燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)22的(de)(de)陽極。其中，在進(jin)入加濕(shi)(shi)器(qi)一(yi)11之(zhi)前(qian)的(de)(de)管(guan)路上(shang)依(yi)次設置流量計一(yi)5、壓(ya)力(li)表(biao)一(yi)6、濕(shi)(shi)度(du)計一(yi)7、溫度(du)計一(yi)8，對氫(qing)氣(qi)的(de)(de)各項參數(shu)進(jin)行監(jian)測。在進(jin)入質(zhi)子(zi)交換膜燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)22陽極之(zhi)前(qian)的(de)(de)管(guan)路上(shang)依(yi)次設置壓(ya)力(li)表(biao)二(er)12、濕(shi)(shi)度(du)計二(er)13、溫度(du)計二(er)14對氫(qing)氣(qi)的(de)(de)壓(ya)力(li)、濕(shi)(shi)度(du)、溫度(du)進(jin)行檢(jian)測，并將檢(jian)測結果(guo)送至數(shu)據采集及處理系統15。

同理(li)，空氣(qi)瓶(ping)26內的(de)空氣(qi)首先(xian)經電(dian)控開關閥五27進入(ru)過濾器(qi)(qi)(qi)二(er)(er)(er)28，去除空氣(qi)中的(de)雜質和水汽后，經過電(dian)控減壓閥二(er)(er)(er)29由電(dian)控開關閥六34和電(dian)控開關閥七35分為兩路，一路送(song)入(ru)加(jia)濕(shi)(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)二(er)(er)(er)36，一路進入(ru)質子交換膜燃料電(dian)池(chi)22的(de)陰極。其中，在進入(ru)加(jia)濕(shi)(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)二(er)(er)(er)36之前的(de)管路上依次設(she)置(zhi)流量(liang)計(ji)二(er)(er)(er)30、壓力表四31、濕(shi)(shi)(shi)度計(ji)四32、溫度計(ji)四33，對空氣(qi)的(de)各項(xiang)參數進行監測。

質子交換(huan)膜燃料(liao)電池22的反應區(qu)設置壓力表(biao)三23、濕(shi)度(du)計三24、溫度(du)計三25，對質子交換(huan)膜燃料(liao)電池22內氣(qi)體壓力、濕(shi)度(du)、溫度(du)進行檢測，并將檢測結果(guo)送至數據采集(ji)及處理(li)系統15。

數據采集及(ji)處理(li)系(xi)統15根(gen)據陽(yang)極氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)各(ge)項參數以及(ji)反(fan)應(ying)區(qu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體各(ge)項參數，對(dui)質子交換膜燃料(liao)電池22的工作狀態進行(xing)自適應(ying)調整。如燃料(liao)電池內(nei)積水過(guo)多，則反(fan)應(ying)區(qu)濕(shi)度計三(san)24檢測值過(guo)高，數據采集及(ji)處理(li)系(xi)統15指令電控(kong)(kong)(kong)開關(guan)閥(fa)三(san)10關(guan)閉，停止對(dui)氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)加濕(shi)，并控(kong)(kong)(kong)制電控(kong)(kong)(kong)開關(guan)閥(fa)一2相應(ying)減(jian)小氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)進氣(qi)(qi)(qi)(qi)量(liang)。如果反(fan)應(ying)區(qu)溫(wen)度計25檢測到(dao)燃料(liao)電池內(nei)溫(wen)度過(guo)高，則數據采集及(ji)處理(li)系(xi)統15指令電控(kong)(kong)(kong)開關(guan)閥(fa)三(san)10相應(ying)增加開度，增大氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)濕(shi)度，同(tong)時控(kong)(kong)(kong)制電控(kong)(kong)(kong)開關(guan)閥(fa)一2相應(ying)減(jian)小氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)進氣(qi)(qi)(qi)(qi)量(liang)。

此外，如(ru)圖1所示，本發明中加濕(shi)器(qi)一(yi)、二上分(fen)別連接有補水(shui)(過濾(lv)器(qi)和去離(li)子(zi)儲水(shui)罐)和排(pai)水(shui)裝置(手(shou)動排(pai)水(shui)閥(fa)和廢(fei)水(shui)收集器(qi))，能夠對加濕(shi)器(qi)工作條件進行調節(jie)。

背壓閥41、儲水(shui)(shui)(shui)罐42、手動排(pai)水(shui)(shui)(shui)閥三43與廢水(shui)(shui)(shui)收(shou)集器(qi)三44組成(cheng)的排(pai)水(shui)(shui)(shui)系統，能夠對質(zhi)子交換膜燃料(liao)電池(chi)22工作生成(cheng)的水(shui)(shui)(shui)進行自動排(pai)放、收(shou)集。

本發明通(tong)過(guo)燃料(liao)電池自身熱(re)量對進(jin)氣溫度進(jin)行調(diao)節，比如將(jiang)進(jin)氣管路的一(yi)段或一(yi)分支設置在燃料(liao)電池殼體(ti)內。對本領(ling)域技(ji)術(shu)人員來說(shuo)，該技(ji)術(shu)容易實現，在此(ci)不做贅述。

基(ji)于(yu)上面介(jie)紹的一(yi)種(zhong)燃料電(dian)池(chi)實驗臺反饋調節系統(tong)，本發明提出了一(yi)種(zhong)燃料電(dian)池(chi)測試(shi)方法：

改變(bian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)或空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi))壓力、濕(shi)度(du)(du)(du)或溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)中(zhong)的(de)某(mou)一變(bian)量(liang)(liang)(liang)，保(bao)持其他(ta)變(bian)量(liang)(liang)(liang)不(bu)變(bian)，反應(ying)(ying)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體進(jin)(jin)入(ru)燃料電(dian)池(chi)(氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)從電(dian)堆陽極(ji)進(jin)(jin)入(ru)，空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)從電(dian)堆陰極(ji)進(jin)(jin)入(ru))，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體通過(guo)各自的(de)測量(liang)(liang)(liang)及(ji)控制裝(zhuang)置(zhi)(包(bao)(bao)括過(guo)濾器、減(jian)壓閥、流量(liang)(liang)(liang)計(ji)、壓力表(biao)、濕(shi)度(du)(du)(du)計(ji)和溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)計(ji)等(deng)一系列測量(liang)(liang)(liang)及(ji)控制裝(zhuang)置(zhi))后，經濕(shi)度(du)(du)(du)測量(liang)(liang)(liang)及(ji)控制裝(zhuang)置(zhi)(包(bao)(bao)括加濕(shi)通路(lu)、不(bu)加濕(shi)通路(lu)、加濕(shi)器)控制濕(shi)度(du)(du)(du)，再由溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)測量(liang)(liang)(liang)及(ji)控制裝(zhuang)置(zhi)(包(bao)(bao)括溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)計(ji))控制進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體進(jin)(jin)入(ru)燃料電(dian)池(chi)充(chong)分反應(ying)(ying)排出后，對水氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)(jin)行(xing)分離(li)處理(li)，再對氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體各個參數(shu)進(jin)(jin)行(xing)測量(liang)(liang)(liang)，最后在數(shu)據采集及(ji)處理(li)系統(tong)進(jin)(jin)行(xing)匯總分析。

本發明的測試(shi)方法在改變(bian)(bian)氣體的單一變(bian)(bian)量時(shi)，采(cai)用(yong)了反饋系統進行反饋調節(jie)，使溫(wen)度(du)、濕度(du)、壓力以及其他參數在整個實驗臺(tai)反饋調節(jie)系統工(gong)作時(shi)達到穩定(ding)，并通過數據采(cai)集與處理系統進行數據采(cai)集和(he)后續處理。

本發明測試的(de)燃(ran)料電(dian)池可(ke)(ke)以作為用于車(che)載電(dian)源、家庭(ting)備(bei)用電(dian)源等(deng)。也可(ke)(ke)以用于交通工具(ju)上，如(ru)：汽車(che)、火車(che)、飛(fei)機、船(chuan)舶、潛艇等(deng)。同時，也可(ke)(ke)應用在個人家庭(ting)、建筑或社(she)區規模的(de)分布式發電(dian)。

本發(fa)明不(bu)限(xian)于以上對(dui)實(shi)施(shi)例的(de)描(miao)述，本領域技術人員根據本發(fa)明揭示的(de)內容(rong)，在本發(fa)明基(ji)礎(chu)上不(bu)必經過創造性(xing)勞動所進(jin)行的(de)改(gai)進(jin)和修改(gai)，都應該在本發(fa)明的(de)保護范圍之(zhi)內。