[发明专利]燃料电池的排杂方法、排杂装置及排杂系统

权利要求书

1.一种燃料电池的排杂方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

获取空气路的前后温度值和压力值；

根据空气路前后温度值和压力值计算获得氢气路的当前杂质含量；

所述根据空气路前后温度值和压力值获得氢气路的当前杂质含量包括：

根据空气路前后温度值和压力值获得空气路进入电堆和电堆出口的空气流量；

根据空气路进入电堆和电堆出口的空气流量获得氢气路的当前杂质含量；

所述氢气路的当前杂质含量为：

经过电堆后减少的空气量减去消耗的氧气量再加上反应时在阴极生成的水的量；

所述消耗的氧气量根据公式1计算获得，所述公式1为

其中N为燃料电池的数量，I_fc为燃料电池的电流密度，A_fc为燃料电池的有效面积，F为法拉第常数96485C/mol；

所述阴极生成的水的量根据公式2计算获得，所述公式2为

其中

为燃料电池内气体的压力分数，

所述经过电堆后减少的空气量为电堆入口的质量流量与电堆出口的质量流量之差，其中所述电堆入口的质量流量根据电堆入口处的温度、压力以及入口空气流速结合理想气体状态方程获得，所述电堆出口的质量流量根据电堆出口处的温度、压力以及出口空气流速结合理想气体状态方程获得；

根据氢气路的当前杂质含量大于预设杂质含量，控制排氢阀开启。

2.根据权利要求1所述的燃料电池的排杂方法，其特征在于，所述根据氢气路的当前杂质含量大于预设杂质含量，控制排氢阀开启包括：

根据氢气路的当前杂质含量大于第一预设杂质含量，控制排氢阀开启第一预设时间值；

根据氢气路的当前杂质含量大于第二预设杂质含量，控制排氢阀开启第二预设时间值。

3.根据权利要求1所述的燃料电池的排杂方法，其特征在于，所述获取空气路的前后温度值和压力值前还包括：

燃料电池在紧急停机时，控制排氢阀开启达到第三预设时间后关闭。

4.一种燃料电池的排杂装置，所述燃料电池的排杂装置用于执行权利要求1至3任一项所述的燃料电池的排杂方法，其特征在于，该排杂装置包括：获取单元、计算单元和排氢阀控制单元，其中：

所述获取单元，用于获取空气路的前后温度值和压力值；

所述计算单元，用于根据空气路前后温度值和压力值计算获得氢气路的当前杂质含量；

所述排氢阀控制单元，用于根据氢气路的当前杂质含量大于预设杂质含量，控制排氢阀开启。

5.一种燃料电池的排杂系统，所述排杂系统包括存储器和权利要求4所述的燃料电池的排杂装置，存储器内存储有权利要求1至3中任一项所述的燃料电池的排杂方法的指令；

还包括空气路，所述空气路的进口处和出口处分别设置有温度传感器和压力传感器。

6.根据权利要求5所述的燃料电池的排杂系统，其特征在于，所述燃料电池的排杂系统还包括氢气路，所述氢气路上设置有气水分离器和止回阀，所述气水分离器与所述止回阀之间设置有排氢阀。