CN115939449B - 燃料电池***及其增湿方法和补水方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种燃料电池***及其增湿方法和补水方法，燃料电池***包括：燃料电池电堆，设有排气口和进气口，进气口用于为燃料电池电堆反应提供气体，排气口用于排出燃料电池电堆反应后的尾气；其中，进气口包括阴极进气口，阴极进气口用于为燃料电池电堆反应提供空气；阴极进气管道，连接于阴极进气口；增湿装置，增湿装置包括储液罐和雾化器，储液罐、雾化器均连接于阴极进气管道，储液罐用于收集至少部分尾气中的液体，并为雾化器提供工作时所需的液体，以增加进入阴极进气口的空气湿度。本方案的燃料电池***及其增湿方法和补水方法能够提高燃料电池***的性能、可靠性以及寿命。

Description

燃料电池***及其增湿方法和补水方法

技术领域

本申请属于燃料电池汽车动力***技术领域，具体涉及一种燃料电池***及其增湿方法和补水方法。

背景技术

目前，大多数燃料电池汽车采用空气作为氧化剂。但是，常规情况下，空气中水分含量较低，且空气湿度受天气、地域变化影响很大。如果空气湿度不足，会影响燃料电池的性能，并且会使燃料电池的使用寿命降低。

其中，现有的燃料电池空气子***中的增湿装置增均为膜管式增湿器，其体积较大，且在怠速工况下，由于反应产生的水分较少，故增湿量较小，无法达到增湿的质子交换膜所需的水量。且无法通过控制策略调节增湿量。

发明内容

本申请的目的在于提供一种燃料电池***及其增湿方法和补水方法，能够提高燃料电池***的性能、可靠性以及寿命。

本申请第一方面公开了一种燃料电池***，包括：燃料电池电堆，设有排气口和进气口，所述进气口用于为所述燃料电池电堆反应提供气体，所述排气口用于排出所述燃料电池电堆反应后的尾气；其中，所述进气口包括阴极进气口；阴极进气管道，连接于所述阴极进气口；增湿装置，所述增湿装置包括储液罐和雾化器，所述储液罐、所述雾化器均连接于所述阴极进气管道，所述储液罐用于收集至少部分所述尾气中的液体，并为所述雾化器提供工作时所需的液体，以增加进入所述阴极进气口的空气湿度。

在本申请的一种示例性实施例中，所述排气口包括阳极排气口；所述燃料电池***还包括阳极排气管道、第一气液分离器、阳极出液管道以及第一阳极出气管道；其中，所述阳极排气管道与所述阳极排气口连接，用于排出经过所述阳极排气口的尾气；所述第一气液分离器连接于所述阳极排气管道远离所述阳极排气口的一端，以将经过所述阳极排气管道的尾气进行气液分离；所述阳极出液管道连接于所述第一气液分离器的出液口，并将经过所述第一气液分离器的出液口的液体排向至所述储液罐；所述第一阳极出气管道连接于所述第一气液分离器的出气口。

在本申请的一种示例性实施例中，所述排气口包括阴极排气口；所述燃料电池***还包括阴极排气管道、第二气液分离器、阴极出液管道以及阴极出气管道；所述阴极排气管道与所述阴极排气口连接，用于排出经过所述阴极排气口的尾气；所述第二气液分离器连接于所述阴极排气管道远离所述阴极排气口的一端，以将经过所述阴极排气管道的尾气进行气液分离；所述阴极出液管道连接于所述第二气液分离器的出液口，并将经过所述第二气液分离器的出液口的液体排向至所述储液罐；所述阴极出气管道连接于所述第二气液分离器的出气口。

在本申请的一种示例性实施例中，所述燃料电池***包括补液管道，所述补液管道连接于所述阴极出液管道与所述储液罐之间，以将经过所述阴极出液管道的液体排向至所述储液罐内；所述阳极出液管道、所述第一阳极出气管道均连接于所述阴极排气管道，以将经所述第一气液分离器分离出的液体和气体排向至所述阴极排气管道内。

在本申请的一种示例性实施例中，所述补液管道包括补液管体和补水阀，补水阀设置在补液管体上，所述补水阀用于控制所述补液管体中的液体的流量。

在本申请的一种示例性实施例中，所述增湿装置还包括液位计；其中，所述液位计、所述雾化器均安装于所述储液罐内。

在本申请的一种示例性实施例中，所述燃料电池***还包括湿度传感器，所述湿度传感器安装于所述阴极进气管道，并位于所述储液罐靠近所述阴极进气口的一侧。

在本申请的一种示例性实施例中，所述进气口还包括阳极进气口，所述燃料电池***还包括第二阳极出气管道、气体循环装置和阳极进气管道；其中，所述第二阳极出气管道的一端与所述第一气液分离器的出气口连接，所述第二阳极出气管道的另一端与所述气体循环装置的出气口连接，以用于将所述第一气液分离器内的部分气体排向至所述气体循环装置内；所述阳极进气管道的一端与所述阳极进气口连接，所述阳极进气管道的另一端至少与所述气体循环装置的出气口连接，用于将流经所述气体循环装置内的气体排入所述阳极进气口；所述第二阳极出气管道的一端与所述第一气液分离器的出气口连接，所述第二阳极出气管道的另一端与所述气体循环装置的出气口连接，以用于将所述第一气液分离器内的部分气体排向至所述气体循环装置内。

本申请第二方面公开了一种燃料电池***的增湿方法，用于对上述燃料电池***进行增湿，其特征在于，包括：获取阴极进气管道中的空气湿度值；将所述空气湿度值与第一预设值进行对比，判断所述阴极进气管道中的空气湿度值与第一预设值的大小关系；若大于所述第一预设值，则减小雾化器的雾化量；若小于所述第一预设值，则增大雾化器的雾化量；若等于，则保持雾化器的雾化量。

本申请第三方面公开了一种燃料电池***的补水方法，用于对上述燃料电池***进行补水，其特征在于，包括：检测所述燃料电池***是否启动关机程序；若启动关机程序，则生成第一控制指令，依据所述第一控制指令判断储液罐内的液体是否达到第一水位线：若达到所述第一水位线，则执行所述关机程序；若未达到所述第一水位线，则以第一预设流量值对所述储液罐内进行补水；若未启动关机程序，则生成第二控制指令，依据所述第二控制指令判断所述储液罐内的液体是否达到第二水位线：若未达到所述第二水位线，则以所述第一预设流量值对所述储液罐内进行补水；若达到所述第二水位线则生成第三控制指令，依据所述第三控制指令判断所述储液罐内的液体是否达到第三水位线，若未达到所述第三水位线，则继续以所述第一预设流量值对所述储液罐内进行补水；若达到所述第三水位线，则生成第四控制指令，依据所述第四控制指令判断所述储液罐内的液体是否达到第一水位线，若未达到所述第一水位线，则以第二预设流量值对所述储液罐内进行补水；其中，所述第一水位线高于所述第三水位线，所述第三水位线高于所述第二水位线，所述第一预设流量值大于所述第二预设流量值。

本申请方案具有以下有益效果：

在本申请实施例中，当干空气进入阴极进气管道并通过阴极进气口进入燃料电池电堆作为氧化剂的过程中，燃料电池***可以通过储液罐将燃料电池电堆反应后的至少部分尾气中的液体收集，然后通过雾化器将储液罐中收集的液体进行雾化成湿润的空气，并与进入阴极进气管道的干空气混合，以增加进入阴极进气口的空气湿度。

其中，由于储液罐的存在。因此，可以通过储液罐收集大于燃料电池电堆反应所需的液体以便于随时可以对阴极进气口的空气增湿，进而保证有足够多的液体可以雾化以对流经阴极进气管道的空气增湿；更重要的是，可以在上一次燃料电池***关机前将未使用完的液体收集存储至下一次燃料电池***开机时使用，保证燃料电池电堆初始工作时就能够调节阴极进气口的空气湿度。

综上，该燃料电池***可以在任何时候、任何工况下保证燃料电池电堆中质子交换膜的湿润；即随时可以保证对流经阴极进气管道的空气增湿，从而提高燃料电池***的性能、提升燃料电池***的可靠性、延长燃料电池***的寿命。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例一所述的燃料电池***的结构示意图。

图2示出了本申请实施例二所述的燃料电池***的结构示意图。

图3示出了本申请实施例三所述的燃料电池***的增湿方法的流程框图。

图4示出了本申请实施例四所述的燃料电池***的补水方法的流程框图。

附图标记说明：

10、燃料电池电堆；20、阴极进气管道；21、阴极排气管道；22、阴极出液管道；23、阴极出气管道；24、第二气液分离器；25、湿度传感器；26、空滤装置；27、空压机；28、中冷器；29、入堆截止阀；30、阳极进气管道；31、阳极排气管道；32、阳极出液管道；33、第一阳极出气管道；34、第二阳极出气管道；35、阳极排液阀；36、第一气液分离器；37、气体循环装置；38、阳极排气阀； 40、增湿装置；41、雾化器；42、储液罐；43、液位计；50、补液管道；51、补液管体；52、补水阀；60、热管理回路；61、冷却水泵；62、散热器。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详述。在此需要说明的是，下面所描述的本申请各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。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。

实施例一

如图1所示，本实施例一公开了一种燃料电池***，燃料电池***可用于为电动汽车提供动力。当然，燃料电池***不仅限于为电动汽车提供动力，还可以为船舶等提供动力。

示例的，燃料电池***可为质子交换膜燃料电池( PEMFC)。其采用可传导离子的聚合膜作为电解质，所以也叫聚合物电解质膜燃料电池( PEMFC)、同体聚合物燃料电池(SPFC)或固体聚合物电解质燃料电池( SPEFC)。

应理解的是，质子交换膜燃料电池主要由质子交换膜（电解质），催化剂层、气体扩散层和双极板等核心部件组成。具有能量转换率高、低温启动、无电解质泄露等特点，被广泛用于轻型汽车、便携式电源以及小型驱动装置。

下面关于燃料电池***做具体介绍：

如图1所示，燃料电池***包括燃料电池电堆10，燃料电池电堆10设有排气口和进气口。其中，进气口用于为燃料电池电堆10反应提供气体，排气口用于排出燃料电池电堆10反应后的尾气。

应理解的是，进气口用于为燃料电池电堆10反应提供空气和氢气。当燃料（例如氢气H₂）通过进气口进入燃料电池电堆10的阳极，并通过扩散作用到达阳极催化剂表面，在阳极催化剂的作用下分解成带正电的质子（H⁺）和带负电的电子（e^-），质子通过质子交换膜到达燃料电池电堆10的阴极，电子则沿外电路通过负载流向阴极。同时，氧气（O₂）通过扩散作用到达阴极催化剂表面，在阴极催化剂作用下，电子、质子和氧气发生氧还原反应（ORR）生成水。

在本实施例中，因空气中一般含有大量氧气，故燃料电池电堆10采用空气作为氧化剂。当然，在其他实施例中，燃料电池电堆10也可以采用其他气体作为氧化剂，此处不做限制。

进一步地，进气口包括阴极进气口和阳极进气口，阴极进气口用于空气进入燃料电池电堆10，阳极进气口用于氢气进入燃料电池电堆10。

如图1所示，燃料电池***还包括连接于阴极进气口的阴极进气管道20。举例而言，空气通过阴极进气管道20依次进入阴极进气口和燃料电池电堆10，以为燃料电池电堆10提供反应气体。

此外，燃料电池***还包括入堆截止阀29，入堆截止阀29设置于阴极进气管道20上，用于控制进入阴极进气口的气体的体积。

如图1所示，燃料电池***还包括连接于阳极进气口的阳极进气管道30，举例而言，氢气通过阳极进气管道30依次进入阳极进气口和燃料电池电堆10，以为燃料电池电堆10提供反应气体。

进一步地，排气口包括阴极排气口和阳极排气口。举例而言，阴极排气口、阳极排气口均用于排出燃料电池电堆10反应后的尾气。

应理解的是，燃料电池电堆10反应后的尾气包括反应剩余的气体和产生的水混合而成。

此外，为方便理解，下面将经过阴极排气口排出的尾气称之为第一尾气；经过阳极排气口排出的尾气称之为第二尾气。其中，第一尾气与第二尾气的成分可以是相同或者不同，此处不做限制。

如图1所示，燃料电池***还包括连接于阴极排气口的阴极排气管道21。举例而言，第一尾气通过阴极排气管道21排出，最终流向尾排***。

如图1所示，燃料电池***还包括连接于阳极排气口的阳极排气管道31，举例而言，第二尾气通过阳极排气管道31排出，最终流向尾排***。

如图1所示，燃料电池***还包括连接在阴极进气管道20远离阴极进气口一端的空滤装置26、空压机27和中冷器28。其中，空滤装置26用于过滤进入阴极进气管道20的气体；空压机27位于空滤装置26与中冷器28之间，用于压缩空气使之达到燃料电池电堆10需求的流量和压力；中冷器28相对于空滤装置26更靠近阴极进气口设置，用于冷却经过空压机27后的空气。

如图1所示，燃料电池***还包括热管理回路60，热管理回路60连接于中冷器28和燃料电池电堆10之间。举例而言，热管理回路60至少包括冷却水泵61和散热器62。其中，冷却水泵61用于驱动燃料电池电堆10的冷却液流动，散热器62用于扩散冷却液热量。此外，热管理回路60还可以包括去离子器、热管理阀等，此处不做限制。

如图1所示，燃料电池***还包括增湿装置40，增湿装置40包括储液罐42和雾化器41，储液罐42、雾化器41均连接于阴极进气管道20，储液罐42用于收集至少部分尾气（第一尾气或者第二尾气）中的液体，并为雾化器41提供工作时所需的液体，以增加进入阴极进气口的空气湿度。

在本实施例中，当干空气进入阴极进气管道20并通过阴极进气口进入燃料电池电堆10作为氧化剂的过程中，燃料电池***可以通过储液罐42将燃料电池电堆10反应后的至少部分尾气中的液体收集，然后通过雾化器41将储液罐42中收集的液体进行雾化成湿润的空气，并与进入阴极进气管道20的干空气混合，以增加进入阴极进气口的空气湿度。

其中，由于储液罐42的存在。因此，可以通过储液罐42收集大于燃料电池电堆10反应所需的液体以便于随时可以对阴极进气口的空气增湿，进而保证有足够多的液体可以雾化，以对流经阴极进气管道20的空气增湿；更重要的是，可以在上一次燃料电池***关机前将未使用完的液体收集存储至下一次燃料电池***开机时使用，保证燃料电池电堆10初始工作时就能够调节阴极进气口的空气湿度。

综上，该燃料电池***可以在任何时候、任何工况下保证燃料电池电堆10中质子交换膜的湿润；即随时可以保证对流经阴极进气管道20的空气增湿，从而提高燃料电池***的性能、提升燃料电池***的可靠性、延长燃料电池***的寿命。

如图1所示，燃料电池***还包括第一气液分离器36、阳极出液管道32以及第一阳极出气管道33。其中，阳极排气管道31与阳极排气口连接，用于排出经过阳极排气口的第二尾气；第一气液分离器36连接于阳极排气管道31远离阳极排气口的一端，以将经过阳极排气管道31的第二尾气进行气液分离；阳极出液管道32连接于第一气液分离器36的出液口，并将经过第一气液分离器36的出液口的液体排向至储液罐42；第一阳极出气管道33连接于第一气液分离器36的出气口。

应理解的是，经过阳极排气口排出的第二尾气能够通过阳极排气管道31排向第一气液分离器36，然后通过第一气液分离器36将第二尾气中的气体和液体分离出后分别从第一气液分离器36对应的出液口和出气口排出，最终分离出的液体可通过阳极出液管道32排出至储液罐42，以为雾化器41提供雾化时所需的液体，最终分离出的气体可通过第一阳极出气管道33排出至尾排***。

在本实施例中，第一气液分离器36为气水分离器，故，经过第一气液分离器36分离出的液体为水。

此外，在一些实施例中，燃料电池***还包括第二阳极出气管道34和气体循环装置37；其中，第二阳极出气管道34的一端与第一气液分离器36的出气口连接，第二阳极出气管道34的另一端与气体循环装置37的出气口连接，以用于将第一气液分离器36内的部分气体排向至气体循环装置37内；阳极进气管道30远离阳极进气口的一端至少与气体循环装置37的出气口连接，用于将流经气体循环装置37内的气体排入阳极进气口。

举例而言，第一气液分离器36包括两个出气口，其两个出气口中的一个出气口与第一阳极出气管道33连接，另一出气口与第二阳极出气管道34连接。

应理解的是，经第一气液分离器36分离出的气体中，一般还会存在一定量的可燃气体（例如氢气）未反应，此时，通过第二阳极出气管道34将一部分气体排出至气体循环装置37（例如为氢循环装置），使得该可燃气体通过阳极进气管道30继续回流至燃料电池电堆10进行循环反应，起到了节约成本的作用。

在本实施例中，燃料电池***还包括补液管道50，补液管道50连接于阳极出液管道32与储液罐42之间，用于传输阳极出液管道32流向储液罐42内的液体。

进一步地，阳极出液管道32包括第一出液段和第二出液段，第一出液段连接与第一气液分离器36与第二出液段之间，补液管道50连接于第一出液段靠近第二出液段处，第二出液段远离第一出液段的一端连接于尾排***。

如图1所示，第一出液段包括阳极排液管体和阳极排液阀35，阳极排液阀35设置在阳极排液管体上，阳极排液阀35用于控制阳极排液管体中的液体的流量。

应理解的是，当打开阳极排液阀35后，一部分液体可以经过第一出液段进入补液管道50，另一部分剩余液体可以经过第二出液段进入尾排***排出。

此外，相应地，第一阳极出气管道33上还设有阳极排气阀38，阳极排气阀38用于控制第一阳极出气管道33中的气体的流量。

在本实施例中，补液管道50包括补液管体51和补水阀52，补水阀52设置在补液管体51上，补水阀52用于控制补液管体51中的液体的流量，以便于控制储液罐42内的储水量。

如图1所示，增湿装置40还包括液位计43。其中，液位计43为液位传感器，安装于储液罐42内以用于读取储液罐42中的液位数据，方便向燃料电池***的控制主机反馈储液罐42的液位数据，进而通过燃料电池***控制补水阀52的开闭大小以对储液罐42补充适量的水。

此外，雾化器41至少用于雾化工作的雾化部安装于储液罐42内，方便对储液罐42内的水进行雾化。举例而言，雾化器41可为超声波雾化器，其通过燃料电池***的控制主机控制其开关以及雾化量。

如图1所示，燃料电池***还包括湿度传感器25，湿度传感器25安装于阴极进气管道20，并位于储液罐42靠近阴极进气口的一侧，以用于确定雾化器41的雾化速度，进而确定从阴极进气管道20进入阴极进气口中的空气的湿度。

应理解的是，当湿度传感器25检测到进入阴极进气口中的空气的湿度小于预设值，其会对燃料电池***的控制主机发送第一反馈信号，然后通过燃料电池***的控制主机控制超声波雾化器，增大雾化量；当湿度传感器25检测到进入阴极进气口中的空气的湿度大于预设值，其会对燃料电池***的控制主机发送第二反馈信号，然后通过燃料电池***的控制主机控制超声波雾化器，减小雾化量；当湿度传感器25检测到进入阴极进气口中的空气的湿度等于预设值，其会对燃料电池***的控制主机发送第三反馈信号，然后通过燃料电池***的控制主机控制超声波雾化器，保持雾化量。

此外，还可以通过燃料电池***的控制主机设定一时间段，在一定的时间内对进入阴极进气口中的空气的湿度反复检测，再根据其反馈的信号同步控制超声波雾化器的雾化量，以保证进入阴极进气口中的空气的湿度几乎随时都能等于预设值。

实施例二

如图2所示，本实施例二与实施例一大致相同，不同点在于本实施二的燃料电池***不仅限于通过储液罐42收集阳极排气口排出的液体，还可以通过储液罐42收集阴极排气口排出的液体。

在本实施例中，燃料电池***还包括第二气液分离器24、阴极出液管道22以及阴极出气管道23，阴极排气管道21与阴极排气口连接，用于排出经过阴极排气口的尾气；第二气液分离器24连接于阴极排气管道21远离阴极排气口的一端，以将经过阴极排气管道21的尾气进行气液分离；阴极出液管道22连接于第二气液分离器24的出液口，并将经过第二气液分离器24的出液口的液体排向至储液罐42；阴极出气管道23连接于第二气液分离器24的出气口。

在本实施例中，阳极出液管道32、第一阳极出气管道33均连接于阴极排气管道21，以将经第一气液分离器36分离出的液体和气体排向至阴极排气管道21内。

当然，在其他实施例中，阴极出液管道22和阳极出液管道32可以分别将阴极排气口和阳极排气口排出的液体排向至储液罐42。应理解的是，阴极出液管道22与阳极出液管道32是相互独立的，互不连接。

进一步地，燃料电池***还包括补液管道50，补液管道50连接于阴极出液管道22与储液罐42之间，以将经过阴极出液管道22的液体排向至储液罐42内。

应理解的是，通过将第一气液分离器36分离出的气体和液体分别经过阳极出液管道32和第一阳极出气管道33排向至阴极排气管道21后，第二气液分离器24不仅可以将从阴极排气口排出的第一尾气进行气液分离，还能将从第一阳极出气管道33排入阴极排气管道21的气体再次进行气液分离，以进一步地分离出更多的液体补充至储液罐42中。

关于燃料电池***的其他结构以及工作原理请参照实施例一，此处不再赘述。

实施例三

如图3所示，本实施例三提供一种燃料电池***的增湿方法，用于对实施例一或者实施例二的燃料电池***增湿。其中，在实施例一或者实施例二中提到的液体可以例如为本实施例中提到的水。

如图3所示，燃料电池***的增湿方法包括：

如图3所示，获取阴极进气管道20中的空气湿度值。举例而言，可以在阴极进气管道20中设置湿度传感器25，并将湿度传感器25与燃料电池***的控制主机电性连接，进而可以通过控制主机读取阴极进气管道20中的湿度传感器25的数值以获取阴极进气管道20中的空气湿度值。

如图3所示，将空气湿度值与第一预设值进行对比，判断阴极进气管道20中的空气湿度值与第一预设值的大小关系。举例而言，可以通过控制主机设定一个第一预设值，然后将湿度传感器25反馈到控制主机的空气湿度值与第一预设值进行对比，先判断空气湿度值是否等于第一预设值，若等于，则保持雾化器41的雾化量；若不等于，则判断空气湿度值是否大于第一预设值：若大于第一预设值，则减小雾化器41的雾化量；若小于第一预设值，则增大雾化器41的雾化量。

应理解的是，通常来说，进入阴极进气口中的空气为干空气，即干空气的湿度是低于第一预设值。因此，雾化器41在燃料电池***工作时，就会开始工作进行雾化以对进入阴极进气口中的空气增湿，直到进入阴极进气口中的空气等于第一预设值时，就可以保持雾化器41的雾化量。

在一些实施例中，若通过控制主机控制雾化器41的雾化量使得阴极进气口中的空气等于第一预设值后，还可以在一特定时间内重新获取阴极进气管道20中的空气湿度值，并通过湿度传感器25判断阴极进气口中的空气是否还等于第一预设值后，以保证阴极进气口中的空气只要在燃料电池***工作时均等于第一预设值。

实施例四

如图4所示，本实施例四提供一种燃料电池***的补水方法，用于对实施例一或者实施例二的燃料电池***补水。其中，在实施例一或者实施例二中提到的液体例如可以为本实施例中提到的水。

如图4所示，燃料电池***的补水方法包括：

如图4所示，检测燃料电池***是否启动关机程序。举例而言，可以通过燃料电池***的控制主机检测燃料电池***是否启动关机程序。

如图4所示，若启动关机程序，则先获取储液罐42内的液体的水位信息，再通过控制主机生成第一控制指令，依据第一控制指令判断储液罐42内的液体是否达到第一水位线。

在本实施例中，储液罐42内设置有液位计43。举例而言，液位计43为液位传感器，液位计43与控制主机电性连接，可以通过液位计43获取储液罐42内的液体的水位信息，然后再通过控制主机向液位计43发出第一控制指令，并依据第一控制指令判断储液罐42内的液体是否达到第一水位线，并将液位计43采集到的信息反馈至控制主机。

如图4所示，若达到第一水位线，则控制主机执行关机程序；若未达到第一水位线，则以第一预设流量值对储液罐42内进行补水，直至储液罐42内的水达到第一水位线，则执行关机程序。应理解的是，若未达到第一水位线，以第一预设流量值对储液罐42内进行补水时，可以通过控制主机设定一个特定的时间，以反复获取储液罐42内的液体的水位信息，并判断储液罐42内的水是否达到第一水位线，便于控制主机执行关机程序。

如图4所示，若未启动关机程序，则通过液位计43获取储液罐42内的液体的水位信息，并通过控制主机生成第二控制指令，依据第二控制指令判断储液罐42内的液体是否达到第二水位线。即可以通过液位计43获取储液罐42内的液体的水位信息，并将液位计43采集到的信息反馈至控制主机，再通过控制主机向液位计43发出第二控制指令，然后控制主机依据第二控制指令判断储液罐42内的液体是否达到第二水位线。

如图4所示，若未达到第二水位线，则以第一预设流量值对储液罐42内进行补水；若达到第二水位线，则通过控制主机生成第三控制指令，依据第三控制指令判断储液罐42内的液体是否达到第三水位线。即可以通过液位计43获取储液罐42内的液体的水位信息，并将液位计43采集到的信息反馈至控制主机，再通过控制主机向液位计43发出第三控制指令，然后液位计43依据第三控制指令判断储液罐42内的液体是否达到第三水位线。

如图4所示，若未达到第三水位线，则继续以第一预设流量值对储液罐42内进行补水；若达到第三水位线，则可以通过液位计43获取储液罐42内的液体的水位信息，并将液位计43采集到的信息反馈至控制主机，再通过控制主机生成第四控制指令，依据第四控制指令判断储液罐42内的液体是否达到第一水位线。

如图4所示，若未达到第一水位线，则以第二预设流量值对储液罐42内进行补水；若达到第一水位线，则重新跳转至检测燃料电池***是否启动关机程序的步骤，以保证储液罐42内有足够多的液体供雾化器41雾化，直至燃料电池***启动关机程序。应理解的是，若未达到第一水位线，以第二预设流量值对储液罐42内进行补水后，可以通过控制主机设定一个特定的时间，以反复的获取储液罐42内的水位信息，便于控制主机即使做成相应地反应。

其中，第一水位线高于第三水位线，第三水位线高于第二水位线，第一预设流量值大于第二预设流量值。举例而言，第一水位线为储液罐42的最高水位线，第二水位线为储液罐42的最低水位线，第三水位线为储液罐42的中间水位线，即储液罐42内的液***于中间水位线时，储液体积为储液罐42最大储液体积的一半。

在本实施例中，补液管道50包括补液管体51和补水阀52，补水阀52设置在补液管体51上，补水阀52用于控制补液管体51中的液体的流量，以实现补水能够为储液罐42提供第一预设流量以及第二预设流量的液体。举例而言，第一预设流量为补水阀52打开到最大时，流经补液管体51中的液体，第二预设流量为补水阀52打开一半时，流经补液管体51中的液体。

应理解的是，补水阀52可以通过控制主机控制，即控制主机可以根据液位计43反馈到的信号对补水阀52进行控制，使其自动开闭大小，以更好的控制储液罐42内补水的总体积。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以及术语“一些实施例”、“示例地”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。

对上述术语的示意性表述不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多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。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，应理解的是，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，故但凡依本申请的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本申请专利涵盖的范围之内。

Claims (8)

1.一种燃料电池***，其特征在于，包括：

燃料电池电堆，设有排气口和进气口，所述进气口用于为所述燃料电池电堆反应提供气体，所述排气口用于排出所述燃料电池电堆反应后的尾气；其中，所述进气口包括阴极进气口，所述阴极进气口用于为所述燃料电池电堆反应提供空气；

阴极进气管道，连接于所述阴极进气口；

增湿装置，所述增湿装置包括储液罐和雾化器，所述储液罐、所述雾化器均连接于所述阴极进气管道，所述储液罐用于收集至少部分所述尾气中的液体，并为所述雾化器提供工作时所需的液体，以增加进入所述阴极进气口的空气湿度；

所述排气口包括阳极排气口；所述燃料电池***还包括阳极排气管道、第一气液分离器、阳极出液管道以及第一阳极出气管道；其中，

所述阳极排气管道与所述阳极排气口连接，用于排出经过所述阳极排气口的尾气；

所述第一气液分离器连接于所述阳极排气管道远离所述阳极排气口的一端，以将经过所述阳极排气管道的尾气进行气液分离；

所述阳极出液管道连接于所述第一气液分离器的出液口，并将经过所述第一气液分离器的出液口的液体排向至所述储液罐；

所述第一阳极出气管道连接于所述第一气液分离器的出气口；

所述排气口包括阴极排气口；所述燃料电池***还包括阴极排气管道、第二气液分离器、阴极出液管道以及阴极出气管道；

所述阴极排气管道与所述阴极排气口连接，用于排出经过所述阴极排气口的尾气；

所述第二气液分离器连接于所述阴极排气管道远离所述阴极排气口的一端，以将经过所述阴极排气管道的尾气进行气液分离；

所述阴极出液管道连接于所述第二气液分离器的出液口，并将经过所述第二气液分离器的出液口的液体排向至所述储液罐；

所述阴极出气管道连接于所述第二气液分离器的出气口；

所述阳极出液管道、所述第一阳极出气管道均连接于所述阴极排气管道，以将经所述第一气液分离器分离出的液体和气体排向至所述阴极排气管道内；其中，所述阳极出液管道和所述第一阳极出气管道连接于所述燃料电池电堆和所述第二气液分离器之间的所述阴极排气管道上。

2.根据权利要求1所述的燃料电池***，其特征在于，所述燃料电池***包括补液管道，所述补液管道连接于所述阴极出液管道与所述储液罐之间，以将经过所述阴极出液管道的液体排向至所述储液罐内。

3.根据权利要求2所述的燃料电池***，其特征在于，所述补液管道包括补液管体和补水阀，补水阀设置在补液管体上，所述补水阀用于控制所述补液管体中的液体的流量。

4.根据权利要求1所述的燃料电池***，其特征在于，所述增湿装置还包括液位计；其中，

所述液位计、所述雾化器均安装于所述储液罐内。

5.根据权利要求1所述的燃料电池***，其特征在于，所述燃料电池***还包括湿度传感器，所述湿度传感器安装于所述阴极进气管道，并位于所述储液罐靠近所述阴极进气口的一侧。

6.根据权利要求1所述的燃料电池***，其特征在于，所述进气口还包括阳极进气口，所述燃料电池***还包括第二阳极出气管道、气体循环装置和阳极进气管道；

其中，所述第二阳极出气管道的一端与所述第一气液分离器的出气口连接，所述第二阳极出气管道的另一端与所述气体循环装置的出气口连接，以用于将所述第一气液分离器内的部分气体排向至所述气体循环装置内；

所述阳极进气管道的一端与所述阳极进气口连接，所述阳极进气管道的另一端至少与所述气体循环装置的出气口连接，用于将流经所述气体循环装置内的气体排入所述阳极进气口。

7.一种燃料电池***的增湿方法，用于对权利要求1-6任意一项的所述燃料电池***进行增湿，其特征在于，包括：

获取阴极进气管道中的空气湿度值；

将所述空气湿度值与第一预设值进行对比，判断所述阴极进气管道中的空气湿度值与第一预设值的大小关系；

若大于所述第一预设值，则减小雾化器的雾化量；

若小于所述第一预设值，则增大雾化器的雾化量；

若等于，则保持雾化器的雾化量。

8.一种燃料电池***的补水方法，用于对权利要求1-6任意一项的所述燃料电池***进行补水，其特征在于，包括：

检测所述燃料电池***是否启动关机程序；

若启动关机程序，则生成第一控制指令，依据所述第一控制指令判断储液罐内的液体是否达到第一水位线：若达到所述第一水位线，则执行所述关机程序；若未达到所述第一水位线，则以第一预设流量值对所述储液罐内进行补水；

若未启动关机程序，则生成第二控制指令，依据所述第二控制指令判断所述储液罐内的液体是否达到第二水位线：若未达到所述第二水位线，则以所述第一预设流量值对所述储液罐内进行补水；若达到所述第二水位线则生成第三控制指令，依据所述第三控制指令判断所述储液罐内的液体是否达到第三水位线，若未达到所述第三水位线，则继续以所述第一预设流量值对所述储液罐内进行补水；若达到所述第三水位线，则生成第四控制指令，依据所述第四控制指令判断所述储液罐内的液体是否达到第一水位线，若未达到所述第一水位线，则以第二预设流量值对所述储液罐内进行补水；

其中，所述第一水位线高于所述第三水位线，所述第三水位线高于所述第二水位线，所述第一预设流量值大于所述第二预设流量值。