CN107195928A - 加湿装置及具有其的燃料电池动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加湿装置及具有其的燃料电池动力系统。该加湿装置包括壳体，壳体内设置有液体通道、气体通道以及分隔部，分隔部设置在液体通道和气体通道之间，分隔部上设置有液体渗析口，液体渗析口用于连通液体通道和气体通道。这种加湿装置结构简单、湿度可控性强，只要基于渗析原理通过增加液体通道和气体通道两侧介质的浓度差，或调整液体渗析口的材料的亲疏水性、或者两侧的压力或温度等操作条件即可实现湿度的灵活调节。将其应用于燃料电池的动力系统中时，能利用电池堆自身反应的产热产水对电池堆的反应物料进行加湿，进而实现燃料电池动力系统中水热的高效利用。

Description

加湿装置及具有其的燃料电池动力系统

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体而言，涉及一种加湿装置及具有其的燃料电池动力系统。

背景技术

燃料电池汽车(FCV)是一种用车载燃料电池装置产生的电能作为动力的汽车。目前，广泛应用于燃料电池汽车的是质子交换膜燃料电池(PEMFC)。质子交换膜燃料电池汽车的工作原理为：燃料氢气沿燃料电池电堆阳极板流道分配在膜电极的阳极侧，在阳极催化剂的作用下解离成电子和质子，电子经外电路到达阴极，质子直接穿过膜电极到达阴极，与阴极反应气体中的氧气反应生成水。此过程的产物为电能、热和水。其中电能带动电动机工作，电动机再带动汽车中的机械传动结构，进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作，从而驱动电动汽车前进。热和水通过热交换装置直接排放或综合利用。

目前，功率等级较大的质子交换膜燃料电池车用动力系统，为了降低系统散热负荷，保证较高的电堆反应温度，通常空气需要进行外部加湿，外部加湿一般采用气/气型加湿方式，即利用电池堆阴极反应尾气(COG)中的热量和气态水对阴极进堆空气进行加湿。同时为了提高氢气利用率及系统使用安全性，燃料供给系统一般采用氢气循环方式。图1为质子交换膜燃料电池车用动力系统的简化流程，其主要包含空气供给、氢气供给及电池堆冷却三个回路，电池堆001’电化学反应所需的空气由空气输送设备002’提供动力进入加湿器003’被电堆阴极反应尾气加湿升温后进入电池堆阴极侧，阴极尾气与空气在加湿器中完成传热传质后的废气直接排放；来自高压储气瓶004’的氢气通过减压计量装置005’后进入电堆阳极侧，阳极侧反应后的出堆气体通过氢气循环装置006’输送又循环进入电池堆，此过程由于涉及阴极惰性气体N₂膜渗透、阳极杂质气体循环累积及水管理等问题，在阳极出口氢气管路设置了吹扫装置007’，以便定时定量进行阳极杂质气体排放与阳极气水管理。电池堆电化学反应过程产生的热量由动力设备008’输送的冷却介质穿过电堆带出后进入散热装置009’完成热量平衡，冷却介质在散热装置降温后又循环进入电堆。

上述系统中涉及的COG膜加湿过程存在以下几方面的问题：

(1)膜加湿器成本昂贵。由于膜加湿器使用了大量Nafion材料，又由于该技术目前只掌握于一两家国外企业，此两方面因素导致其价格高昂；

(2)COG膜加湿过程加湿效率较低。由于COG加湿过程利用阴极尾气从电池堆带出的气态水在膜加湿器中对干空气进行加湿。空气进堆相对湿度随COG加湿回路管路布局及保温效果会有很大变化，经模拟计算，当加湿回路阻力较小，保温效果较佳时，空气进堆相对湿度为60％左右。

(3)COG膜加湿过程湿度调控困难。燃料电池系统由于应用场所不同、功率量级不同或电池堆关键材料及结构设计差别导致其对反应物料的湿度需求有所不同。利用电池堆COG对阴极进堆空气加湿时，空气湿度受COG湿度、温度等因素影响而变化，即处于被动调节状态，这样可能造成电池堆在某些运行条件下(如温度升高、计量比增加等)过干，某些条件下(如温度降低、计量比减小等)水淹。

(4)COG膜加湿过程压力适应性小。一方面由于膜加湿器中Nafion材料的承压能力有限，对COG和干空气两侧压差提出了严格限制。另一方面，随着压力增加加湿效率降低。

(5)COG膜加湿占用空间较大。燃料电池系统多数应用场所要求其具有小量化轻量化的特点，而COG膜加湿系统一般体积大，占用空间多，此方面对其应用也造成了一定的限制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种加湿装置及具有其的燃料电池动力系统，以解决现有技术中的燃料电池动力系统加湿效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种加湿装置，该加湿装置包括壳体，壳体内设置有液体通道、气体通道以及分隔部，分隔部设置在液体通道和气体通道之间，分隔部上设置有液体渗析口，液体渗析口用于连通液体通道和气体通道。

进一步地，气体通道为管道，管道的管壁形成分隔部，液体渗析口设置在管壁上。

进一步地，分隔部为间隔板，通过间隔板分隔液体通道和气体通道，间隔板上设置有液体渗析口。

进一步地，间隔板为多个，多个间隔板间隔设置，相邻两个间隔板之间，和/或间隔板和壳体内壁之间形成液体通道或气体通道。

进一步地，液体渗析口上设置有水渗透膜、织物棉或化纤。

根据本发明的另一个方面，提供了一种燃料电池动力系统，燃料电池动力系统包括电池堆、空气供给单元以及氢气供给单元，电池堆包括相对设置的阳极和阴极；空气供给单元包括第一加湿装置，第一加湿装置为上述任一种加湿装置；第一加湿装置与阴极相连通，氢气供给单元与阳极相连通。

进一步地，空气供给单元还包括空气输送设备，空气输送设备与第一加湿装置的气体通道相连通，并通过第一加湿装置与阴极相连通。

进一步地，燃料电池动力系统还包括电池堆冷却单元，电池堆冷却单元包括括水箱和冷却水循环管线，冷却水循环管线的一端与水箱的出口连通，冷却水循环管线的另一端依次穿过第一加湿装置和电池堆与水箱的入口连通。

进一步地，阴极板具有阴极尾气出口，电池堆冷却单元还包括第一换热装置，第一换热装置的入口与阴极尾气出口相连通，第一换热装置的出口与水箱连通。

进一步地，电池堆冷却单元还包括第一排液阀，第一排液阀设置在第一换热装置与水箱连通的管路上。

进一步地，电池堆冷却单元还包括未冷凝气出口，未冷凝气出口设置在第一换热装置与第一排液阀之间的管线上。

进一步地，电池堆冷却单元还包括第二换热装置，第二换热装置设置在第一加湿装置与电池堆之间的冷却水循环管线上。

进一步地，氢气供给单元包括氢气储罐以及减压计量装置，氢气储罐通过氢气供给管线与阳极相连通，减压计量装置设置在氢气供给管线上。

进一步地，氢气供给单元还包括氢气循环管线，氢气循环管线包括循环氢气出口，循环氢气出口与氢气供给管线连通。

进一步地，氢气供给单元还包括吹扫装置，吹扫装置包括吹扫气体入口，吹扫气体入口与氢气循环管线连通。

进一步地，氢气供给单元还包括氢气循环装置，氢气循环装置设置在氢气循环管线上，并位于吹扫气体入口的下游。

进一步地，电池堆冷却单元还包括阳极冷凝液管线，阳极通过阳极冷凝液管线与水箱相连通。

进一步地，阳极冷凝液管线上设置有第二排液阀。

进一步地，氢气供给单元还包括第二加湿装置，第二加湿装置设置在氢气供给管线上，并位于减压计量装置与阳极之间。

应用本发明的技术方案，利用渗析的原理，本申请的加湿装置通过在壳体内设置液体通道、气体通道以及用以分割液体通道和气体通道的分隔部，并在分隔部上设置液体渗析口用于实现液体通道的液体对气体通道通过的气体进行加湿。这种加湿装置结构简单、湿度可控性强，只要基于渗析原理通过增加液体通道和气体通道两侧介质的浓度差，或调整液体渗析口的材料的亲疏水性、或者两侧的压力或温度等操作条件即可实现湿度的灵活调节，这样无需额外提供机械能或热能即可达到加湿的目的。将其应用于燃料电池的动力系统中时，能利用电池堆自身反应的产热产水对电池堆的反应物料进行加湿，进而实现燃料电池动力系统中水热的高效利用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中质子交换膜燃料电池车用动力系统流程简图；

图2A和图2B示出了一种优选的实施例中的管式水渗析加湿装置的结构示意图，其中，图2A示出了单管的加湿装置的结构示意图，图2B示出了列管式或盘管式的加湿装置的结构示意图；

图3A、图3B和图3C示出了一种优选的实施例中的板式水渗析加湿装置的结构示意图，其中，图3A示出了单板结构的俯视示意图，图3B示出了单板结构的正视示意图，图3C示出了多板形成的板式水渗析加湿装置示意图；以及

图4示出了本申请的一种优选的实施例中所提供的燃料电池动力系统水渗析外加湿流程简图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

001’、电池堆；002’、空气输送设备；003’、加湿器；004’、高压储气瓶；005’、减压计量装置；006’、氢气循环装置；007’、吹扫装置；008’、动力设备；009’、散热装置；

001、电池堆；002、空气输送设备；003、第一加湿装置；004、氢气储罐；005、减压计量装置；006、氢气循环装置；007、吹扫装置；008、动力设备；009、第二换热装置；010、水箱；011、第一换热装置；012、第一排液阀；013、第二排液阀；015、第二加湿装置；

10、壳体；101、液体通道；102、气体通道；103、分隔部；104、液体渗析口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

如背景技术所提及的，现有技术中的燃料电池的动力系统中，由于COG膜加湿过程存在加湿效率低的缺陷，为了改善这一缺陷，在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种加湿装置，该加湿装置包括：壳体10，壳体10内设置有液体通道101、气体通道102以及分隔部103，分隔部103设置在液体通道101和气体通道102之间，分隔部103上设置有液体渗析口104，液体渗析口104用于连通液体通道101和气体通道102。

上述加湿装置，利用渗析的原理，通过在壳体10内设置液体通道101、气体通道102以及用以分割液体通道101和气体通道102的分隔部103，并在分隔部103上设置液体渗析口104用于实现液体通道101的液体对气体通道102通过的气体进行加湿。这种加湿装置利用液体介质和气体介质的在湿度上的浓度差，不需外界提供机械能或热能即可达到加湿的目的。本申请的上述加湿装置结构简单、湿度可控性强，只要基于渗析原理通过增加液体通道101和气体通道102两侧介质的浓度差，或调整液体渗析口104的材料的亲疏水性、或者两侧的压力或温度等操作条件即可实现湿度的灵活调节。

上述加湿器的具体结构和形状可以根据实际需要进行合理设计。在一种优选的实施例中，如图2A和图2B所示，加湿器中的气体通道102为管道，管道的管壁形成分隔部103，液体渗析口104设置在管壁上。这种加湿装置将液体渗析(比如水渗析)的原理与管式换热器的结构相结合，在管式换热器的管程的管壁上设置液体渗析口104，使得液体能够从液体通道101经渗析进入气体通道102对气体进行加湿。

以液体通道101中的液体为水，气体通道102中的气体是空气为例，上述优选实施例中加湿装置的具体加湿过程如下：图2B是由多个图2A中的单管组成的具有管式换热器结构的管式渗析加湿装置，图2B中管程为气体通道102，壳程为液体通道101，若壳程流通水，管程流通干空气，壳程中的水会通过管程上的液体渗析口104渗透至管程中的空气，管程中的干空气以一定速度将不断其带出，从而达到干空气加湿的目的。

在另一种优选的实施例中，如图3A、图3B以及图3C所示，上述分隔部103为间隔板，通过间隔板分隔液体通道101和气体通道102，间隔板上设置有液体渗析口104。

优选地，如图3C所示，该加湿装置中间隔板为多个，多个间隔板间隔设置，相邻两个间隔板之间，和/或间隔板和壳体10内壁之间形成液体通道101或气体通道102。

该优选实施例同样将渗析的原理与板式换热器的结构相结合，形成板式渗析加湿装置。图3A和图3B分别显示的是具有液体渗析口104的单板结构的俯视图和正视图，而图3C是多个单板组成的板式换热器结构的板式渗析加湿装置。其中，间隔板的两侧分别为液体通道101和气体通道102。如果间隔板的一侧流通水，另一侧流通干空气，水会不断通过液体渗析口104进入空气侧，流动空气不断将渗析水分带走，从而达到对空气加湿的效果。

在实际应用中，上述管式渗析加湿装置或板式渗析加湿装置可以根据加湿需求合理调整加湿条件。当气体为空气，液体为水时，空气和/或水的温度越高，越有利于提升加湿效果；水通道中水的压力越高，亦越有利于提高加湿效果。

本申请的上述加湿装置中，液体渗析口104的作用是使液体通过渗析的作用进入气体通道102中。根据液体通道101中液体的纯度以及实际希望渗析到气体通道102中的液体的种类，可以选择合适的渗析材料来形成该液体渗析口104。具体的渗析材料包括但不仅限于水渗透膜、织物棉或化纤，渗析材料最好具有一定的强度，以能够抵抗液体的冲刷或冲击。渗析材料可以选择以任何可行方式固定于分割部的材料上。而分割部的材料可以选不锈钢、塑料等具有一定强度且耐腐蚀材料。

在本申请另一种典型的实施方式中，还提供了一种燃料电池动力系统，如图4所示，该燃料电池动力系统包括：电池堆001、空气供给单元以及氢气供给单元，电池堆001包括相对设置的阳极和阴极；空气供给单元包括第一加湿装置003，第一加湿装置003为上述任一种第一加湿装置，第一加湿装置003与阴极相连通，氢气供给单元与阳极相连通。

本申请的上述燃料电池动力系统，通过利用渗析原理的第一加湿装置003将燃料电池堆001自身反应的产热产水应用于对电池堆001的反应物料(空气)进行加湿，可实现燃料电池动力系统中水热的高效利用。

如图4所示，本申请的燃料电池动力系统的加湿流程：空气供给单元中将空气经过第一加湿装置003加湿，达到所需的湿度后进入电池堆001的阴极，与从阳极进入的氢气进行电化学反应。相比于现有技术中的膜加湿器，本申请的第一加湿装置003对温度和压力适应范围较广，有较高的耐温耐压性，在工况复杂或运行条件变化较大的情况下，仍可以通过改变操作参数实现所需湿度需求。

上述空气供给单元中，除了第一加湿装置003采用本申请改进的第一加湿装置003外，其余结构组成采用现有的即可。在一种优选的实施例中，上述空气供给单元还包括空气输送设备002，空气输送设备002与第一加湿装置003的气体通道102相连通，并通过第一加湿装置003与阴极相连通。空气输送设备002用于对进入第一加湿装置003的空气提供动力，并将空气输送进入第一加湿装置003进行加湿。

上述燃料电池动力系统中，为了进一步提高反应效率，还包括能够电池堆001冷却单元，以对电池堆001进行冷却降温，从而维持较高的电化学反应速率。在一种优选的实施例中，燃料电池动力系统还包括电池堆001冷却单元，电池堆001冷却单元包括括水箱010和冷却水循环管线，冷却水循环管线的一端与水箱010的出口连通，冷却水循环管线的另一端依次穿过第一加湿装置003和电池堆001与水箱010的入口连通。水箱010中的冷却水进入电池堆001中对电化学反应体系进行降温，并将电化学反应热带出电池堆001。

上述水箱010中的水可以是外加的冷却水，也可以采用电池堆001自身反应产水，以实现系统产水的高效利用。在一种优选的实施例中，阴极具有阴极尾气出口，电池堆001冷却单元还包括第一换热装置011，第一换热装置011的入口与阴极尾气出口相连通，第一换热装置011的出口与水箱010连通。

上述优选实施例中，通过将阴极尾气出口与第一换热装置011相连通，并将第一换热装置011的出口与水箱010连通，能够使阴极反应生成的气态水经过第一换热装置011进行冷凝后，形成冷凝水进入水箱010中，进而通过冷却水循环管线进入电池堆001中对电化学反应体系进行降温。在实际应用中，水箱010也可以起到补水器或抽水器的作用，根据燃料电池堆动力系统实际运行状况中，当进入系统中的水量多于实际所需时，可以通过水箱010的排水管将余量水排出，当系统自产水量难以满足加湿和降温需求时，可以通过水箱010的进水管补加所需水量，从而实现对加湿和降温的灵活调节。

在一种优选实施例中，电池堆001冷却单元还包括第一排液阀012，第一排液阀012设置在第一换热装置011与水箱010连通的管路上。根据阴极尾气出口的气态水量的多少，合理开启或关闭第一排液阀012，以实现冷凝水的合理利用。

为避免阴极尾气出口排出的气体中含有其他难以冷凝的气体杂质或者少量未冷凝的气态水，进入水箱010中，进而影响反应体系，在一种优选的实施例中，电池堆001冷却单元还包括未冷凝气出口，未冷凝气出口设置在第一换热装置011与第一排液阀012之间的管线上。

上述优选实施例通过在第一排液阀012之前的管线上设置未冷凝气出口，能够把气体从液体中排除出去，进而提高系统的安全性。

在另一种优选的实施例中，电池堆001冷却单元还包括第二换热装置009，第二换热装置009设置在第一加湿装置003与电池堆001之间的冷却水循环管线上。第二换热装置009对水箱010出来的冷却水进行冷却后再进入电池堆001，能够更高效地对电池堆001的反应体系进行降温。

在上述燃料电池动力系统中，氢气供给单元采用现有的氢气供给单元即可。在一种优选的实施例中，氢气供给单元包括氢气储罐004以及减压计量装置005，氢气储罐004通过氢气供给管线与阳极相连通；减压计量装置005设置在氢气供给管线上。上述优选实施例中，氢气从氢气储罐004中释放出后通过减压计量装置005后进入电池堆001的阳极中。

优选地，氢气供给单元还包括氢气循环管线，氢气循环管线包括循环氢气出口，循环氢气出口与氢气供给管线连通。氢气循环管线用于对阳极中未反应完的氢气进行回收利用，提高氢气的利用效率。

优选地，氢气供给单元还包括吹扫装置007，吹扫装置007包括吹扫气体入口，吹扫气体入口与氢气循环管线连通。在阳极出口设置了吹扫装置007，以便定时定量对阳极杂质气体进行排放以及对阳极气水进行管理，以维持系统运行的稳定性和安全性。

优选地，氢气供给单元还包括氢气循环装置006，氢气循环装置006设置在氢气循环管线上，并位于吹扫气体入口的下游。待吹扫装置007对杂质气体进行排放之后，利用氢气循环装置006将氢气输送至氢气供给管线中进行循环利用。

当上述氢气供给单元中含有循环管线中的氢气时，循环氢气具有一定的湿度，在进入阳极进行反应的过程中，会有微量的冷凝液出现在氢气供给管线中。为了对燃料电池动力系统中的自产热产水进行充分回收利用，在一种优选的实施例中，上述电池堆001冷却单元还包括阳极冷凝液管线，阳极通过阳极冷凝液管线与水箱010相连通。进而将阳极产生的冷凝液也汇集至水箱010中以对电池堆001的电化学反应体系进行降温。

为了进一步提高阳极冷凝液的排放灵活性，优选地，阳极冷凝液管线上设置有第二排液阀013。

在一种优选的实施例中，上述氢气供给单元还包括第二加湿装置015，第二加湿装置015设置在氢气供给管线上，并位于减压计量装置005与阳极之间。

本申请的上述燃料电池动力系统，通过利用渗析原理的第二加湿装置015将燃料电池堆001自身反应的产热产水应用于对电池堆001的反应物料(氢气)进行加湿，进一步提高了燃料电池动力系统中水热的利用效率。

在一种典型的实施例中，燃料电池动力系统利用图4所示的流程示意图进行运行，具体运行过程如下：

电池堆001电化学反应所需的空气由空气输送设备002提供动力进入水渗析第一加湿装置003被电池堆循环水加湿升温后进入电池堆阴极侧，阴极反应后的尾气中富含较多水分，进入第一换热装置011后水分冷凝，未冷凝尾气排放，冷凝水通过第一排液阀012后流入水箱010，其第一换热装置011(过程换热器)的冷却介质可为系统中的任意可用热阱；来自氢气储罐004的氢气通过减压计量装置005后，通过第二加湿装置015进行加湿后进入电堆阳极侧，阳极侧反应后的出堆气体通过氢气循环装置006输送循环进入电池堆，在阳极出口氢气管路设置了吹扫装置007，以便定时定量进行阳极杂质气体排放与阳极气水管理，同时氢气循环路的少量冷凝液通过第二排液阀013收集后流入水箱010。电池堆电化学反应过程产生的热量通过冷却水不断带出，来自水箱010的冷却水由动力设备008输送穿过水渗析第一加湿装置003后先进入第二换热装置009(冷却水换热装置)完成热量平衡后进入电池堆将反应产热带出后进入水箱010，完成一次循环。

通过将本申请的加湿装置运用于燃料电池动力系统中，并通过合理的工艺设计，利用加湿装置将燃料电池堆自身反应产热产水用于对进堆反应物料(空气或氢气)进行加湿，实现了燃料电池系统水热高效利用。

从以上的描述中，可以看出，相比现有技术，本发明的加湿装置具有如下几方面显著优点：

(1)材料选择范围广。水渗析加湿装置中支撑主体材料要求具备一定强度即可，具体可根据应用不同进行选择。对于燃料电池应用而言可选择价格相对低廉、长时运行对去离子水无污染的塑料材料。水渗析通道材料选择渗水效果较好的膜材料、织物棉、化纤等。

(2)设计原理清晰。水渗析装置加湿过程利用水介质或含水介质与被加湿介质水的浓度差，可以不需外界提供机械能或热能即可达到加湿的目的。

(3)结构简单、湿度可控性强。水渗析加湿装置只需依据水渗析原理将富含水介质中的水分通过渗析层传递给缺水介质，达到缺水介质湿度提升的目的即可，可以不局限于以上方案中所提及的管式或板式水渗析加湿装置。湿度控制基于渗析原理可通过增加富水介质与缺水介质两侧水传递方向水的浓度梯度，或调整渗析层材料的亲疏水性，或改变操作条件等实现湿度灵活调节。

(4)可靠性高。相比于膜加湿器，水渗析加湿器对温度和压力适应范围较广，有较高的耐温耐压性，在工况复杂，运行条件变化较大的情况下，仍可以通过改变操作参数实现所需湿度需求。

本发明通过水渗析加湿装置设计及工艺流程优化将水渗析加湿装置应用于燃料电池动力系统，充分利用电池堆反应过程产热与产水对进堆干燥气体进行加湿，不仅可以提升加湿效率和加湿可靠性，还可以简化系统工艺流程，降低系统散热负荷，降低系统成本，提升系统效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种加湿装置，其特征在于，所述加湿装置包括：

壳体(10)，所述壳体(10)内设置有液体通道(101)、气体通道(102)以及分隔部(103)，所述分隔部(103)设置在液体通道(101)和气体通道(102)之间，所述分隔部(103)上设置有液体渗析口(104)，所述液体渗析口(104)用于连通所述液体通道(101)和所述气体通道(102)。

2.根据权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述气体通道(102)为管道，所述管道的管壁形成所述分隔部(103)，所述液体渗析口(104)设置在所述管壁上。

3.根据权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述分隔部(103)为间隔板，通过所述间隔板分隔所述液体通道(101)和所述气体通道(102)，所述间隔板上设置有所述液体渗析口(104)。

4.根据权利要求3所述的加湿装置，其特征在于，所述间隔板为多个，多个所述间隔板间隔设置，相邻两个所述间隔板之间，和/或所述间隔板和所述壳体(10)内壁之间形成所述液体通道(101)或所述气体通道(102)。

5.根据权利要求1所述的加湿装置，其特征在于，所述液体渗析口(104)上设置有水渗透膜、织物棉或化纤。

6.一种燃料电池动力系统，其特征在于，所述燃料电池动力系统包括：

电池堆(001)，包括相对设置的阳极和阴极；

空气供给单元，所述空气供给单元包括第一加湿装置(003)，所述第一加湿装置(003)为权利要求1至5中任一项所述的加湿装置；所述第一加湿装置(003)与所述阴极相连通，以及

氢气供给单元，所述氢气供给单元与所述阳极相连通。

7.根据权利要求6所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述空气供给单元还包括空气输送设备(002)，所述空气输送设备(002)与所述第一加湿装置(003)的气体通道(102)相连通，并通过所述第一加湿装置(003)与所述阴极相连通。

8.根据权利要求6所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述燃料电池动力系统还包括：

电池堆冷却单元，所述电池堆冷却单元包括括水箱(010)和冷却水循环管线，所述冷却水循环管线的一端与所述水箱(010)的出口连通，所述冷却水循环管线的另一端依次穿过所述第一加湿装置(003)和所述电池堆(001)与所述水箱(010)的入口连通。

9.根据权利要求8所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述阴极板具有阴极尾气出口，所述电池堆冷却单元还包括：

第一换热装置(011)，所述第一换热装置(011)的入口与所述阴极尾气出口相连通，所述第一换热装置(011)的出口与所述水箱(010)连通。

10.根据权利要求9所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述电池堆冷却单元还包括第一排液阀(012)，所述第一排液阀(012)设置在所述第一换热装置(011)与所述水箱(010)连通的管路上。

11.根据权利要求10所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述电池堆冷却单元还包括未冷凝气出口，所述未冷凝气出口设置在所述第一换热装置(011)与所述第一排液阀(012)之间的管线上。

12.根据权利要求8所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述电池堆冷却单元还包括：

第二换热装置(009)，所述第二换热装置(009)设置在所述第一加湿装置(003)与所述电池堆(001)之间的所述冷却水循环管线上。

13.根据权利要求6所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述氢气供给单元包括：

氢气储罐(004)，所述氢气储罐(004)通过氢气供给管线与所述阳极相连通；以及

减压计量装置(005)，所述减压计量装置(005)设置在所述氢气供给管线上。

14.根据权利要求13所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述氢气供给单元还包括氢气循环管线，所述氢气循环管线包括循环氢气出口，所述循环氢气出口与所述氢气供给管线连通。

15.根据权利要求14所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述氢气供给单元还包括吹扫装置(007)，所述吹扫装置(007)包括吹扫气体入口，所述吹扫气体入口与所述氢气循环管线连通。

16.根据权利要求15所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述氢气供给单元还包括氢气循环装置(006)，所述氢气循环装置(006)设置在所述氢气循环管线上，并位于所述吹扫气体入口的下游。

17.根据权利要求8所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述电池堆冷却单元还包括阳极冷凝液管线，所述阳极通过所述阳极冷凝液管线与所述水箱(010)相连通。

18.根据权利要求17所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述阳极冷凝液管线上设置有第二排液阀(013)。

19.根据权利要求13所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述氢气供给单元还包括：

第二加湿装置(015)，所述第二加湿装置(015)设置在所述氢气供给管线上，并位于所述减压计量装置(005)与所述阳极之间。