[发明专利]一种氢燃料电池供氧方法及供氧系统、控制系统

说明书

本发明公开了一种氢燃料电池供氧方法及供氧系统、控制系统，供氧方法步骤为：a.燃料电池进入开机模式时，开启空压机，先将储存在辅助供氧管路内的空气输入电堆供氧，经过预设时间后停止辅助供氧管路供氧，再切换至原有供氧管路将外部空气输入电堆供氧；b.燃料电池进入停机模式时，空压机提供的外部空气一部分通过辅助供氧回路到电堆中进行消耗，另外一部分进入到辅助供氧管路中进行存储，储气完毕后再切换至原有供氧管路供氧。本发明供氧方法在电堆刚启动，空压机无法提供足够氧气时，利用储存在辅助供氧管路内部空气供氧，提升燃料电池系统功率响应速度，在电堆停止时，完成辅助供氧管路存储空气，方便下次电堆启动供氧。

技术领域

本发明涉及燃料电池，具体地指一种氢燃料电池供氧方法及供氧系统、控制系统。

背景技术

随着燃料电池技术的不断发展，燃料电池车型已经成为国内发展的主要趋势。随着国家大力提倡发展氢能源能源战略，国内外掀起了一阵氢燃料电池汽车的浪潮，大量氢燃料电池系统集成产品面试，并已装配到相应的氢燃料电池车上开始运行。

目前国内燃料电池存在一些瓶颈技术，比如燃料电池系统响应速度较慢，尤其在零到百公里加速，爬坡等方面，氢燃料电池输出特性满足不了快速变化的-车辆快速功率需求，而供氧系统的供气滞后1-2s也会导致氢燃料电池系统的输出功率响应滞后1-2s；而且现有供氧系统全靠供氧空气压缩系统输入氧气，若供氧空气压缩系统故障则会导致电力无法输出，使氢燃料电池汽车处于不安全状态。

现有燃料电池汽车供氧系统如公开号为CN 109962267A的中国发明专利中所述，通过管道顺次连通至燃料电池的空气滤清器、空气压缩机、冷凝器、增湿器、压力传感器。该专利也无法解决快速响应供氧、供氧空气压缩系统异常情况下可持续供氧的问题。

因此，需要开发出一种快速响应供氧、供氧空气压缩系统异常情况下可持续供氧的氢燃料电池供氧方法及供氧系统、控制系统。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种快速响应供氧、供氧空气压缩系统异常情况下可持续供氧的氢燃料电池供氧方法及供氧系统、控制系统。

本发明的技术方案为：

一种氢燃料电池供氧方法，其特征在于，步骤为：

a.燃料电池进入开机模式时，开启空压机，燃电系统内部储有空气的辅助供氧管路将内部空气输入电堆供氧，经过预设时间后停止辅助供氧管路供氧，再切换至原有供氧管路将燃电系统外部空气输入电堆供氧，燃料电池进入正常运行模式；

b.燃料电池进入停机模式时，燃电系统外部空气通过辅助供氧管路输入电堆供氧并同时在辅助供氧管路内存储空气，待辅助供氧管路储气完毕，再切换至原有供氧管路将燃电系统外部空气输入电堆供氧。

优选的，步骤a为：

S1.燃料电池进入开机模式时，开启空压机并控制转速，开始倒计时；

S2.将燃电系统内部储有空气的辅助供氧管路与电堆上空气进口之间连成通路，辅助供氧管路将内部空气输入电堆供氧并控制辅助供氧管路上阀门开度；

S3.经预设时间后结束倒计时，关闭辅助供氧管路与空气进口之间通路，开启原有供氧管路与空气进口之间通路，空压机将燃电系统外部空气经原有供氧管路输入电堆供氧，燃料电池进入正常运行模式。

优选的，步骤b为：

S1.燃料电池进入停机模式时，实时监测燃电系统内部储有空气的辅助供氧管路内的储气气压P，当满足P＜设定储气最小值P1时，将辅助供氧管路与电堆上空气进口之间连成通路；

S2.调整空压机转速以及辅助供氧管路上阀门开度，实现燃电系统外部空气通过辅助供氧管路输入电堆供氧并同时在辅助供氧管路内存储空气；