[发明专利]一种燃料电池系统的启动准备方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统的启动准备方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括电堆组件、供氢组件、供气组件和旁通组件，所述电堆组件分别与供氢组件、供气组件和旁通组件连通，旁通组件分别与供氢组件和供气组件连通，所述电堆组件包括电堆和箱体，箱体上设有通风进气口和通风出气口，所述电堆安装在箱体内，箱体的通风进气口与供气组件连通，箱体的通风出气口与旁通组件连通；

所述供氢组件包括第四管路和尾排阀，第四管路的第一端与电堆的氢气出气口连通，第四管路的第二端与气泵连通，第四管路的第三端与尾排阀连通；

所述供气组件包括第六管路、第八管路、第九管路、第一节气门和第二节气门，其设置的第六管路的第三端与第一节气门连通，第六管路的第四端与旁通组件连通，第一节气门通过第八管路与电堆的空气进气口连通，第二节气门通过第九管路与电堆的空气出气口连通，所述第一节气门为进气节气门，第二节气门为出气节气门；

所述旁通组件包括旁通阀、第十管路和尾排出口，旁通阀与第六管路的第四端连通，所述第十管路的第一端与旁通阀连通，第十管路的第二端与第二节气门连通，第十管路的第三端与通风出气口连通，第十管路的第四端与尾排阀连通，第十管路的第五端与尾排出口连通；

所述燃料电池系统还包括控制单元，所述控制单元分别与空压机、旁通阀、第一节气门、第二节气门、调压器和尾排阀电连接；

所述第一节气门和第二节气门受控制单元控制；在电堆工作时，通过对第一节气门和第二节气门的开度控制实现空气供给的不同压力需求；在电堆关闭时，第一节气门和第二节气门闭合，供气组件与电堆的阴极隔离， 此时空压机与旁通阀匹配工作，控制单元对空压机的转速和旁通阀的开度进行调整；

所述启动准备方法包括多个步骤：

步骤1：开启旁通阀；

步骤2：启动供气组件的空压机；

步骤3：启动供氢组件；

步骤4：开启供气组件中的进气节气门和出气节气门；

步骤5：关闭尾排阀。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统的启动准备方法，其特征在于，所述步骤3：启动供氢组件包括：

步骤301：检测电堆阴极的空气进气口的空气流量和空气压力；

步骤302：判断进入电堆阴极的空气是否满足流量大于27g/s且压力大于120kpa，若“是”，启动供氢组件的气泵并开启供氢组件的调压器和尾排阀；若“否”，再次执行步骤301。

3.如权利要求1所述的燃料电池系统的启动准备方法，其特征在于，所述步骤4：开启供气组件中的进气节气门和出气节气门包括：

步骤401：检测电堆阳极的氢气进气口的氢气压力和供氢组件中气泵的转速；

步骤402：判断是否电堆阳极的氢气进气口的氢气压力大于120kpa且供氢组件中气泵的转速大于1000rpm，若“是”，执行步骤403；若“否”，再次执行步骤401；

步骤403：开启供气组件中的进气节气门和出气节气门。

4.如权利要求3所述的燃料电池系统的启动准备方法，其特征在于，所述步骤5：关闭尾排阀包括：

步骤501：判断供气组件中的进气节气门和出气节气门的开度是否达到了预设的目标开度，若“是”，关闭尾排阀；若“否”，再次执行步骤403。

5.如权利要求1所述的燃料电池系统的启动准备方法，其特征在于，所述电堆的阳极上设有氢气进气口和氢气出气口，电堆的阴极上设有空气进气口和空气出气口，电堆的阳极通过氢气进气口和氢气出气口与供氢组件连通，电堆的阴极通过空气进气口和空气出气口与供气组件连通。

6.如权利要求5所述的燃料电池系统的启动准备方法，其特征在于，所述供氢组件包括氢瓶、第一管路、调压器、第二管路、第三管路、气泵，氢瓶通过第一管路与调压器连通，调压器通过第二管路与电堆的氢气进气口连通，气泵通过第三管路与调压器连通。

7.如权利要求6所述的燃料电池系统的启动准备方法，其特征在于，所述供气组件包括进气口、第五管路、空压机、第六管路、节流阀、第七管路，节流阀通过第七管路与通风进气口连通，所述进气口通过第五管路与空压机连通，第六管路的第一端与空压机连通，第六管路的第二端与节流阀连通。