[发明专利]一种质子交换膜燃料电池空气供应系统及方法

说明书

本发明提供一种质子交换膜燃料电池空气供应系统及方法，吹扫支路的一端连接在进气装置和增湿器之间，吹扫支路的另一端连接在质子交换膜燃料电池的腔体上，第一流量调节装置设置在吹扫支路上，电机控制器用于当监测到空气压缩机出现喘振现象时，调节第一流量调节装置，使得通过第一流量调节装置控制部分空气通过吹扫支路进入质子交换膜燃料电池的腔体，而空气进入质子交换膜燃料电池的腔体导致进入燃料电池堆的空气减少，相对应的需要提高空气压缩机的转速，使空气压缩机跳出喘振区域，而跳出喘振区域意味着空气压缩机消除喘振现象，从而解决了空气压缩机出现踹振现象时，使得空压机发生损坏，影响空气压缩机的循环使用寿命的问题。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，具体为涉及一种质子交换膜燃料电池空气供应系统及方法。

背景技术

目前，在一种质子交换膜燃料电池空气供应系统中，通过空气压缩机向质子交换膜燃料电池提供空气，使得空气中的元素通过化学反应，将化学能转化为电能。但是，当空气通过空气压缩机进入质子交换膜燃料电池的进气量不足时，容易导致空气压缩机发生踹振现象。而这种空气压缩机踹振现象，会使得空压机发生损坏，影响空压机的循环使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种质子交换膜燃料电池空气供应系统及方法，用于解决空气压缩机出现踹振现象时，使得空气压缩机发生损坏，影响空气压缩机的循环使用寿命的问题。技术方案如下：

本发明提供一种质子交换膜燃料电池空气供应系统，所述系统包括：

进气装置、电机控制器、增湿器，其特征在于，所述系统还包括：第一流量调节装置和吹扫支路；

所述吹扫支路的一端连接在所述进气装置和所述增湿器之间，所述吹扫支路的另一端连接在质子交换膜燃料电池的腔体上；

所述第一流量调节装置设置在所述吹扫支路上；

所述电机控制器，用于当监测到空气压缩机出现喘振现象时，调节所述第一流量调节装置，使得通过所述第一流量调节装置控制部分空气通过所述吹扫支路进入所述质子交换膜燃料电池的腔体。

优选的，所述系统还包括：氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器与所述质子交换膜燃料电池的腔体连接；

所述氢气浓度传感器，用于检测所述质子交换膜燃料电池中的氢气浓度值；所述电机控制器，还用于根据检测到的氢气浓度值，调整所述第一流量调节装置的调节量。

优选的，所述电机控制器，具体用于若所述氢气传感器检测到的当前氢气浓度值大于前一氢气浓度值，则增大所述第一流量调节装置的调节量并维持增大后的调节量，以增大经过所述第一流量调节装置的空气流量，以及具体用于若所述氢气传感器检测到的当前氢气浓度值小于前一氢气浓度值，则减小所述第一流量调节装置的调节量并维持减小后的调节量，以减小经过所述第一流量调节装置的空气流量。

优选的，所述系统还包括：节气门、第一质量流量计算装置和第二质量流量计算装置，所述节气门连接在所述增湿器与所述质子交换膜燃料电池的空气排气口之间，所述第一质量流量计算装置位于所述吹扫支路上且所述第一质量流量计算装置位于所述第一流量调节装置之后，所述第二质量流量计算装置和所述空气压缩机连接，所述空气压缩机与所述电机控制器进行连接；

所述电机控制器，还用于基于所述第一质量流量计算装置和所述第二质量流量计算装置获取的空气流量的差值，控制所述空气压缩机的转速并基于所述空气压缩机的转速调整所述节气门的开度。

优选的，所述电机控制器，具体用于若所述空气压缩机的当前转速大于前一转速，则增大所述节气门的开度并维持增大后的开度，以及用于若所述空气压缩机的当前转速小于前一转速，则减小所述节气门的开度并维持减小后的开度。

本发明还提供一种质子交换膜燃料电池空气供应方法，所述方法包括：