一种氢燃料发电装置及控制方法与流程

1.本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种氢燃料发电装置及控制方法。


背景技术：

2.随着氢燃料电池技术的迅速发展及需求大增，氢燃料电池应用领域不断扩大，氢燃料电池目前主要应用于车辆动力等应用场景，基本为大功率供电，由此结构复杂，制造成本较高。
3.具体地，氢燃料电池一般包括电堆模组，在电堆模组内设置有膜电极组件以将电堆模组容腔分隔成第一腔室和第二腔室，在第一腔室中设置有催化材料，在进行反应时，需要为第一腔室提供氢气，为第二腔室提供氧气或者空气，氢气经过催化材料催化生成氢离子并穿过膜电极组件，在第二腔室内的催化剂表面与氧气发生化学反应，并向外电路输出电能，然而，质子交换膜能够传输氢离子的前提条件是需要处于相对湿润的环境。
4.所以，以往大功率的氢燃料电池需要，配备增湿器以及水汽分离器等设备，氢气经过增湿器加湿后进入第一腔室，不断地为膜电极组件加湿并且进行反应，同时，多余的氢气离开第一腔室，需要利用水汽分离器对离开第一腔室的氢气干燥，使得氢气处于相对干燥的状态(至少不能形成水珠)，由此，氢燃料电池的体积以及重量相对较大，不适用于小功率场景。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种氢燃料发电装置及控制方法，优化结构，降低生产成本，缩小体积，减轻重量，提高兼容能力。
6.根据本发明的第一方面实施例的一种氢燃料发电装置，包括：电堆模组，内设有容腔，所述电堆模组在所述容腔中设置有膜电极组件，所述膜电极组件将所述容腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述电堆模组设置有与所述第一腔室连通的第一进气口和与所述第二腔室连通的第二进气口；第一传输模组，与所述第一进气口对接以用于为所述第一腔室输入氢气；第二传输模组，与所述第二进气口对接以用于为所述第二腔室输入氧气或空气；湿度检测模块，用于检测所述第一腔室内的湿度检测值；控制模块，与所述湿度检测模块电连接，所述控制模块与所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个电连接以通过控制所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个运行来控制所述膜电极组件两侧的气压差，使得所述湿度检测值处于湿度预设范围中。
7.根据本发明实施例的一种氢燃料发电装置，至少具有如下有益效果：
8.本发明氢燃料发电装置，基于氢燃料发电装置的电堆模组的反应特性，膜电极组件的两侧中，氢气侧的气压需要高于氧气侧的气压，氢离子才能穿过膜电极组件进入氧气侧与氧气反应，从而使得电堆模组发电，而由于氢离子与氧气反应会生成水，以往氢气侧的气压远高于氧气侧的气压，水直接被氧气侧的氧气或者空气带走，而本设计控制模块通过对第一传输模组和第二传输模组中的至少一个的控制，调节膜电极组件两侧的气压差，在
满足氢气侧的气压高于氧气侧的气压的基础上，减少膜电极组件两侧的气压差，使得水能够在膜电极组件的氧气侧小量渗透至氢气侧，达到适当润湿的程度，使生成的质子顺利通过质子交换膜，另外，通过湿度检测模块对第一腔室的湿度进行检测，当湿度过高时，则提高膜电极组件两侧的气压差，防止氢气侧的湿度过高，同时也能够在湿度过低时进行调节，使得氢燃料发电装置稳定运行，本设计优化结构，降低生产成本，缩小体积，减轻重量，提高兼容能力。
9.根据本发明的一些实施例，所述电堆模组还设置有与所述第一腔室连通的第一出气口，所述电堆模组在所述第一腔室内设置有第一催化组件，所述第一催化组件位于所述第一进气口和所述第一出气口之间，所述第一传输模组包括第一供气管组以及回收管组，所述第一供气管组的一端用于与供气源连接，所述回收管组的一端与所述第一出气口对接连通，所述回收管组的另一端分别与所述第一供气管组的另一端以及所述第一进气口对接连通。
10.根据本发明的一些实施例，所述第一供气管组包括第一恒压阀，所述第一恒压阀的一端通过管道用于与供气源连接，所述第一恒压阀的另一端通过管道分别与所述第一供气管组的另一端以及所述第一进气口对接连通，所述控制模块与所述第一恒压阀连接。
11.根据本发明的一些实施例，所述回收管组包括单向阀、增压泵以及比例阀，所述单向阀、所述增压泵以及所述比例阀通过管道连接以构成至少部分回收管路，所述回收管路的一端与所述第一出气口对接连通，所述回收管路的另一端与分别与所述第一供气管组的另一端以及所述第一进气口对接连通。
12.根据本发明的一些实施例，所述电堆模组还设置有与所述第二腔室连通的第二出气口，所述电堆模组在所述第二腔室内设置有第二催化组件，所述第二催化组件位于所述第二进气口和所述第二出气口之间，所述第二传输模组包括第二供气管组以及排气管组，所述第二供气管组与所述第二进气口对接连通，所述排气管组与所述第二出气口对接连通。
13.根据本发明的一些实施例，所述第二供气管道包括鼓风器以及第二恒压阀，所述第二恒压阀的一端通过管道与所述鼓风器连接，所述第二恒压阀的另一端通过管道与所述第二进气口对接连通，所述排气管组包括第三恒压阀，所述第三恒压阀的一端通过管道与第二出气口对接连通，所述控制模块分别与所述第二恒压阀以及所述第三恒压阀连接。
14.根据本发明的一些实施例，所述电堆模组在所述第一腔室内设置有温度检测模块，所述温度检测模块与所述控制模块连接。
15.根据本发明的一些实施例，还包括充放电模块、储能模块以及逆变模块，所述充放电模块分别与所述电堆模组、所述储能模块以及逆变模块连接，所述控制模块与所述充放电模块连接。
16.根据本发明第二方面实施例的控制方法，应用于上述任一实施例公开的氢燃料发电装置，所述控制方法包括：控制所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个运行，使得所述第一腔室的气压高于所述第二腔室的气压；获取所述湿度检测值；当湿度检测值高于湿度预设范围，则控制所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个运行，以使得所述第一腔室与所述第二腔室的气压差增大；当湿度检测值低于湿度预设范围，则控制所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个运行，以使得所述第一腔室与所
述第二腔室的气压差减小。
17.根据本发明实施例的控制方法，至少具有如下有益效果：
18.本发明控制方法，通过对第一传输模组和第二传输模组中的至少一个的控制，调节膜电极组件两侧的气压差，在满足氢气和氧气流量较低，且氢气侧的气压略高于氧气侧的气压的基础上，减少膜电极组件两侧的气压值，使得水能够在膜电极组件的氧气侧部分渗透至氢气侧，此时氢气流经膜电极组件时，与渗透过来的水结合而使得湿度达到反应的条件，另外，通过湿度检测模块对第一腔室的湿度进行检测，当湿度过高时，则提高膜电极组件两侧的气压差，防止氢气的湿度过高，同时也能够在湿度过低时进行调节，使得氢燃料发电装置稳定运行，本设计能够优化氢燃料发电装置的结构，降低生产成本，缩小体积，减轻重量，提高兼容能力。
19.根据本发明的一些实施例，所述氢燃料发电装置还包括充放电模块、储能模块以及逆变模块，所述充放电模块分别与所述电堆模组、所述储能模块以及逆变模块连接，所述控制模块与所述充放电模块连接；所述控制方法还包括：获取所述电堆模组的输出电压、所述储能模块的储能电压以及所述逆变模块的负载输出电压；在启动阶段，所述储能模块输出为所述第一传输模组、所述第二传输模组和所述控制模组供电以启动所述电堆模组，并且控制所述逆变模块不输出，直至所述燃料输出电压达到所述负载输出电压，降低所述储能模块输出，并且控制逆变模块输出；在低功率阶段或者当所述燃料输出电压高于所述负载输出电压并且所述燃料输出电压高于所述储能电压，控制所述电堆模组输出以供应所述逆变模块的输出以及控制所述电堆模组输出以为所述储能模块充电；在高功率阶段或者当所述燃料输出电压低于所述负载输出电压，控制所述电堆模组输出以及所述储能模块放电以供应所述逆变模块的输出。
20.本发明的附加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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
21.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1为本发明氢燃料发电装置其中一种实施例的结构示意图；
23.图2为本发明氢燃料发电装置其中一种实施例的原理结构框图；
24.图3为本发明控制方法其中一种实施例的流程图。
25.附图标记：
26.电堆模组100、膜电极组件110、第一腔室120、第一进气口121、第一出气口122、第一催化组件123、第二腔室130、第二进气口131、第二出气口132、第二催化组件133、第一传输模组200、第一供气管组210、第一恒压阀211、回收管组220、单向阀221、增压泵222、比例阀223、第二传输模组300、第二供气管组310、鼓风器311、第二恒压阀312、排气管组320、第三恒压阀321、控制模块400、湿度检测模块500、温度检测模块600、充放电模块700、储能模块800、逆变模块900。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
30.本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.如图1、2所示，根据本发明的第一方面实施例的一种氢燃料发电装置，包括电堆模组100、第一传输模组200、第二传输模组300、湿度检测模块500以及控制模块400，电堆模组100内设有容腔，电堆模组100在容腔中设置有膜电极组件110，膜电极组件110将容腔分隔成第一腔室120和第二腔室130，电堆模组100设置有与第一腔室120连通的第一进气口121和与第二腔室130连通的第二进气口131，第一传输模组200与第一进气口121对接以用于为第一腔室120输入氢气，第二传输模组300与第二进气口131对接以用于为第二腔室130输入氧气或空气，湿度检测模块500用于检测第一腔室120内的湿度检测值，控制模块400与湿度检测模块500电连接，控制模块400与第一传输模组200和第二传输模组300中的至少一个电连接以通过控制第一传输模组200和第二传输模组300中的至少一个运行来控制膜电极组件110两侧的气压差，使得湿度检测值处于湿度预设范围中。
32.其中，需要说明的是，一般的电堆模组100还设置有与第一腔室120连通的第一出气口122，电堆模组100在第一腔室120内设置有第一催化组件123，第一催化组件123位于第一进气口121和第一出气口122之间，电堆模组100还设置有与第二腔室130连通的第二出气口132，电堆模组100在第二腔室130内设置有第二催化组件133，第二催化组件133位于第二进气口131和第二出气口132之间，具体地，第一催化组件123和第二催化组件133可以根据实际需求在常规材料中进行选取，第一催化组件123用于对氢气进行催化作用，而第二催化组件133用于对氧气进行催化作用。
33.而在膜电极组件110两侧，位于第一腔室120的氢气侧与位于第二腔室130的氧气侧的气压差可以控制在0.01～0.05mpa，具体地，可以根据氢燃料发电装置在启动阶段、低功率阶段或者高功率阶段来调整气压差，例如，在启动阶段，调节气压差为0.01mpa；在高功率(满负荷)阶段，调节气压差为0.05mpa；在低功率阶段或者非满负荷阶段，调节气压差在
0.01～0.05mpa之间。
34.而湿度预设范围可以根据具体选用的膜电极组件110来设定，从而调节水分于膜电极组件110的渗透量多少。
35.其中，控制模块400可以由cpu或者mcu等处理芯片配合附属电路构成。
36.本发明氢燃料发电装置，基于氢燃料发电装置的电堆模组100的反应特性，膜电极组件110的两侧中，氢气侧的气压需要高于氧气侧的气压，氢离子才能穿过膜电极组件110进入氧气侧与氧气反应，从而使得电堆模组100发电，而由于氢离子与氧气反应会生成水，两侧气体将入各自腔体都需要加水，多余的水分通过两侧较高的气流带出各自的腔室，而本设计控制模块400通过对第一传输模组200和第二传输模组300中的至少一个的控制，调节膜电极组件110两侧的气压差，在满足氢气侧的气压高于氧气侧的气压的基础上，减少膜电极组件110两侧的气压差，使得水能够在膜电极组件110的氧气侧小量渗透至氢气侧，此时氢气流经膜电极组件110的一侧时，达到适当润湿的程度，使生成的质子顺利通过膜电极组件110，另外，通过湿度检测模块500对第一腔室120的湿度进行检测，当湿度过高时，则提高膜电极组件110两侧的气压差，防止氢气的湿度过高，需要说明的是，由于水仅是从膜电极组件110的氧气侧小量渗透至氢气侧，起润湿膜电极组件表面的作用，因此不会导致第二出气口132排出的氢气携带大量水气，同时也能够在湿度过低时进行调节，使得氢燃料发电装置稳定运行，本设计优化结构，降低生产成本，缩小体积，减轻重量，提高兼容能力。
37.在本发明的一些实施例中，如图1所示，第一传输模组200包括第一供气管组210以及回收管组220，第一供气管组210的一端用于与供气源连接，回收管组220的一端与第一出气口122对接连通，回收管组220的另一端分别与第一供气管组210的另一端以及第一进气口121对接连通。
38.供气源可以通过第一供气管组210向第一腔室120提供氢气，由于在第一腔室120中，具有第一催化组件123的阻隔，氢气从第一进气口121进入第一腔室120，氢气通过第一催化组件123，受第一催化组件123的催化作用，氢离子穿过膜电极组件110与氧气发生反应，此时氢气消耗加上第一腔室120的气阻，因此，第一出气口122的气压会低于第一进气口121的气压，而在反应过程中，需要第一腔室120的氢气处于流动状态，因此，第一出气口122需要排出氢气，而为了节省资源，回收管组220能够对氢气循环利用，将排出的氢气循环至第一进气口121。
39.在本发明的一些实施例中，第一供气管组210包括第一恒压阀211，第一恒压阀211的一端通过管道用于与供气源连接，第一恒压阀211的另一端通过管道分别与第一供气管组210的另一端以及第一进气口121对接连通，控制模块400与第一恒压阀211连接。
40.供气源通过第一恒压阀211为第一腔室120供气，此处可以通过第一恒压阀211设定第一腔室120的第一气压阈值，当第一腔室120的气压高于第一气压阈值，则第一恒压阀211的供气流量相应减少，当第一腔室120的气压低于第一气压阈值，则第一恒压阀211的供气流量相应增加，从而有效地稳定第一腔室120的气压，便于控制模块400调节膜电极组件110两侧的气压差，具体地，第一恒压阀211可以是平衡阀。
41.在本发明的一些实施例中，如图1所示，回收管组220包括单向阀221、增压泵222以及比例阀223，单向阀221、增压泵222以及比例阀223通过管道连接以构成至少部分回收管路，回收管路的一端与第一出气口122对接连通，回收管路的另一端与分别与第一供气管组
210的另一端以及第一进气口121对接连通。
42.由于第一进气口121的气压高于第一出气口122的气压，设置单向阀221能够防止氢气倒流而影响第一腔室120内氢气的流向，而增压泵222可以施加压力以使得处于第一出气口122处的低压侧的氢气可以流向第一进气口121。
43.而由于氢燃料发电装置的输出功率高低不同，氢气的消耗量也相应变化，增压泵222可以保持运行功率不变，控制模块400控制比例阀223调节通路的大小，从而调节氢气的回流量，例如，当反应过程中，氢气消耗较大，可以通过比例阀223减小通路的导通率，从而可以保持第一腔室120的气压稳定。
44.在本发明的一些实施例中，如图1所示，第二传输模组300包括第二供气管组310以及排气管组320，第二供气管组310与第二进气口131对接连通，排气管组320与第二出气口132对接连通。
45.其中，第二供气管组310可以与外界环境连通，为第二腔室130提供空气，并且排气管组320也与外界环境连通，保持空气在第二腔室130中持续流通，可以携带反应产生的水分以及热量排出，为氢燃料发电装置及时散热，使得发电过程稳定进行。
46.在本发明的一些实施例中，如图1所示，第二供气管道包括鼓风器311以及第二恒压阀312，第二恒压阀312的一端通过管道与鼓风器311连接，第二恒压阀312的另一端通过管道与第二进气口131对接连通，排气管组320包括第三恒压阀321，第三恒压阀321的一端通过管道与第二出气口132对接连通，控制模块400分别与第二恒压阀312以及第三恒压阀321连接。
47.其中，鼓风器311上可以设置过滤网或者过滤材料，能够滤除灰尘、有害气体和油分。
48.控制模块400可以通过对第二恒压阀312以及第三恒压阀321设定第二气阀阀值，当第二腔室130的气压高于第二气压阈值，则第二恒压阀312的供气流量相应减少或者第三恒压阀321的排气流量相应增加，当第二腔室130的气压低于第二气压阈值，则第二恒压阀312的供气流量相应增加或者第三恒压阀321的排气流量相应减少，从而有效地稳定第二腔室130的气压。
49.在本发明的一些实施例，电堆模组100在第一腔室120内设置有温度检测模块600，温度检测模块600与控制模块400连接。
50.此处可以设定温度阈值，当温度检测模块600检测第一腔室120的温度过高，可以通过控制模块400相应地对鼓风器311、第一恒压阀211、第二恒压阀312以及第三恒压阀321进行控制，从而加快第二腔室130中空气流量，加快散热，同时也要兼顾膜电极组件110两侧的气压差，具体地，氢燃料发电装置的工作温度一般为65～75℃。
51.在本发明的一些实施例中，还包括充放电模块700、储能模块800以及逆变模块900，充放电模块700分别与电堆模组100、储能模块800以及逆变模块900连接，控制模块400与充放电模块700连接。
52.充放电模块700可以在常规的充放电电路中选用，储能模块800可以是蓄电池等，而逆变模块900可以是常规的直流转交流逆变器，通过对充放电模块700的控制，膜电极组件110输出可以输出至逆变模块900后，经过逆变为负载供电，也可以将电能存储与储能模块800，而储能模块800也可以通过充放电电路为膜电极组件110提供启动电压，储能模块
800也可以通过充放电电路输出至逆变模块900后，经过逆变为负载供电。
53.根据本发明第二方面实施例的控制方法，应用于上述任一实施例公开的氢燃料发电装置，如图3所示，控制方法包括：
54.s100、控制第一传输模组和第二传输模组中的至少一个运行，使得第一腔室的气压高于第二腔室的气压；
55.s200、获取湿度检测值；
56.s300、当湿度检测值高于湿度预设范围，则控制第一传输模组和第二传输模组中的至少一个运行，以使得第一腔室与第二腔室的气压差增大；
57.s400、当湿度检测值低于湿度预设范围，则控制第一传输模组和第二传输模组中的至少一个运行，以使得第一腔室与第二腔室的气压差减小。
58.本发明控制方法，通过对第一传输模组和第二传输模组中的至少一个的控制，调节膜电极组件两侧的气压差，在满足氢气和氧气流量较低，且氢气侧的气压略高于氧气侧的气压的基础上，减少膜电极组件两侧的气压值，使得水能够在膜电极组件的氧气侧部分渗透至氢气侧，此时氢气流经膜电极组件时，与渗透过来的水结合而使得湿度达到反应的条件，另外，通过湿度检测模块对第一腔室的湿度进行检测，当湿度过高时，则提高膜电极组件两侧的气压差，防止氢气的湿度过高，同时也能够在湿度过低时进行调节，使得氢燃料发电装置稳定运行，本设计能够优化氢燃料发电装置的结构，降低生产成本，缩小体积，减轻重量，提高兼容能力。
59.在本发明的一些实施例中，氢燃料发电装置还包括充放电模块、储能模块以及逆变模块，充放电模块分别与电堆模组、储能模块以及逆变模块连接，控制模块与充放电模块连接；控制方法还包括：获取电堆模组的输出电压ufc、储能模块的储能电压ub以及逆变模块的负载输出电压ul；在启动阶段，储能模块输出为第一传输模组、第二传输模组和控制模组供电以启动电堆模组，并且控制逆变模块不输出，直至燃料输出电压ufc达到负载输出电压ul，降低储能模块输出，并且控制逆变模块输出；在低功率阶段或者当燃料输出电压ufc高于负载输出电压ul并且燃料输出电压ufc高于储能电压ub，控制电堆模组输出以供应逆变模块的输出以及控制电堆模组输出以为储能模块充电；在高功率阶段或者当燃料输出电压ufc低于负载输出电压ul，控制电堆模组输出以及储能模块放电以供应逆变模块的输出，其中，氢燃料发电装置的以恒流负载提供输出，若储能模块在额定输出范围内，储能电压ub≥负载输出电压ul，储能模块的输出起稳定负载输出电压的作用，本设计合理地分配电堆模组输出以及储能模块的输出，使得氢燃料发电装置稳定运行，为负载稳定地输出供电。
60.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种氢燃料发电装置，其特征在于，包括：电堆模组，内设有容腔，所述电堆模组在所述容腔中设置有膜电极组件，所述膜电极组件将所述容腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述电堆模组设置有与所述第一腔室连通的第一进气口和与所述第二腔室连通的第二进气口；第一传输模组，与所述第一进气口对接以用于为所述第一腔室输入氢气；第二传输模组，与所述第二进气口对接以用于为所述第二腔室输入氧气或空气；湿度检测模块，用于检测所述第一腔室内的湿度检测值；控制模块，与所述湿度检测模块电连接，所述控制模块与所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个电连接以通过控制所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个运行来控制所述膜电极组件两侧的气压差，使得所述湿度检测值处于湿度预设范围中。2.根据权利要求1所述的一种氢燃料发电装置，其特征在于：所述电堆模组还设置有与所述第一腔室连通的第一出气口，所述电堆模组在所述第一腔室内设置有第一催化组件，所述第一催化组件位于所述第一进气口和所述第一出气口之间，所述第一传输模组包括第一供气管组以及回收管组，所述第一供气管组的一端用于与供气源连接，所述回收管组的一端与所述第一出气口对接连通，所述回收管组的另一端分别与所述第一供气管组的另一端以及所述第一进气口对接连通。3.根据权利要求2所述的一种氢燃料发电装置，其特征在于：所述第一供气管组包括第一恒压阀，所述第一恒压阀的一端通过管道用于与供气源连接，所述第一恒压阀的另一端通过管道分别与所述第一供气管组的另一端以及所述第一进气口对接连通，所述控制模块与所述第一恒压阀连接。4.根据权利要求2所述的一种氢燃料发电装置，其特征在于：所述回收管组包括单向阀、增压泵以及比例阀，所述单向阀、所述增压泵以及所述比例阀通过管道连接以构成至少部分回收管路，所述回收管路的一端与所述第一出气口对接连通，所述回收管路的另一端与分别与所述第一供气管组的另一端以及所述第一进气口对接连通。5.根据权利要求1所述的一种氢燃料发电装置，其特征在于：所述电堆模组还设置有与所述第二腔室连通的第二出气口，所述电堆模组在所述第二腔室内设置有第二催化组件，所述第二催化组件位于所述第二进气口和所述第二出气口之间，所述第二传输模组包括第二供气管组以及排气管组，所述第二供气管组与所述第二进气口对接连通，所述排气管组与所述第二出气口对接连通。6.根据权利要求5所述的一种氢燃料发电装置，其特征在于：所述第二供气管道包括鼓风器以及第二恒压阀，所述第二恒压阀的一端通过管道与所述鼓风器连接，所述第二恒压阀的另一端通过管道与所述第二进气口对接连通，所述排气管组包括第三恒压阀，所述第三恒压阀的一端通过管道与第二出气口对接连通，所述控制模块分别与所述第二恒压阀以及所述第三恒压阀连接。7.根据权利要求1所述的一种氢燃料发电装置，其特征在于：所述电堆模组在所述第一腔室内设置有温度检测模块，所述温度检测模块与所述控制模块连接。8.根据权利要求1所述的一种氢燃料发电装置，其特征在于，还包括充放电模块、储能模块以及逆变模块，所述充放电模块分别与所述电堆模组、所述储能模块以及逆变模块连
接，所述控制模块与所述充放电模块连接。9.一种控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任意一项所述氢燃料发电装置，所述控制方法包括：控制所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个运行，使得所述第一腔室的气压高于所述第二腔室的气压；获取所述湿度检测值；当湿度检测值高于湿度预设范围，则控制所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个运行，以使得所述第一腔室与所述第二腔室的气压差增大；当湿度检测值低于湿度预设范围，则控制所述第一传输模组和所述第二传输模组中的至少一个运行，以使得所述第一腔室与所述第二腔室的气压差减小。10.根据权利要求9所述的一种控制方法，其特征在于，所述氢燃料发电装置还包括充放电模块、储能模块以及逆变模块，所述充放电模块分别与所述电堆模组、所述储能模块以及逆变模块连接，所述控制模块与所述充放电模块连接；所述控制方法还包括：获取所述电堆模组的输出电压、所述储能模块的储能电压以及所述逆变模块的负载输出电压；在启动阶段，所述储能模块输出为所述第一传输模组、所述第二传输模组和所述控制模组供电以启动所述电堆模组，并且控制所述逆变模块不输出，直至所述燃料输出电压达到所述负载输出电压，降低所述储能模块输出，并且控制逆变模块输出；在低功率阶段或者当所述燃料输出电压高于所述负载输出电压并且所述燃料输出电压高于所述储能电压，控制所述电堆模组输出以供应所述逆变模块的输出以及控制所述电堆模组输出以为所述储能模块充电；在高功率阶段或者当所述燃料输出电压低于所述负载输出电压，控制所述电堆模组输出以及所述储能模块放电以供应所述逆变模块的输出。

技术总结
本发明公开了一种氢燃料发电装置及控制方法，包括电堆模组、第一传输模组、第二传输模组、湿度检测模块以及控制模块，电堆模组在容腔中设置有膜电极组件以分隔成第一腔室和第二腔室，电堆模组设置有与第一腔室连通的第一进气口和与第二腔室连通的第二进气口，第一传输模组与第一进气口对接，第二传输模组与第二进气口对接，湿度检测模块用于检测第一腔室内的湿度检测值，控制模块与湿度检测模块电连接，控制模块与第一传输模组和第二传输模组中的至少一个电连接以通过控制第一传输模组和第二传输模组中的至少一个运行来控制膜电极组件两侧的气压差，使得湿度检测值处于湿度预设范围中，本设计优化结构，降低生产成本，缩小体积。体积。体积。


技术研发人员：黄颖 孙李刚 张志鹏 李碧 梁俊杰 姜宝花
受保护的技术使用者：广东蓝轩氢能科技有限公司
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2023/9/20