[发明专利]燃料电池系统及其低温吹扫方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统的低温吹扫方法，所述燃料电池系统包括电堆(1)、向电堆(1)供给燃料的阳极系统(2)、向电堆(1)供给氧化剂的阴极系统(3)以及冷却电堆(1)的冷却系统(4)，其特征在于，所述低温吹扫方法包括以下步骤：

燃料电池系统执行低温吹扫，通过冷却系统(4)将进入电堆(1)的冷却液的温度调节至预设温度范围，使燃料电池系统内的水蒸气冷凝成液态水；在低温吹扫中，调节电堆(1)的电流至最小电流值，使电堆(1)以最小电流值进行拉载，并且实时监测阳极流阻和阴极流阻，判断阳极流阻和阴极流阻是否均为稳定值，若阳极流阻和阴极流阻中至少一个处于不稳定状态，则燃料电池系统继续低温吹扫；若阳极流阻和阴极流阻均为稳定值，则燃料电池系统结束低温吹扫；

所述阳极流阻的测试过程为：在所述阳极系统(2)中，获取向所述电堆(1)内供燃料的燃料进气压值，获取从所述电堆(1)内向外排气的燃料出气压值，计算燃料进气压值与燃料出气压值之间的差值，所述差值为所述阳极流阻；

所述阴极流阻的测试过程为：在所述阴极系统(2)中，检测向所述电堆(1)内供氧化剂的氧化剂进气压值，所述氧化剂进气压值为所述阴极流阻。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的低温吹扫方法，其特征在于：所述燃料电池系统在执行低温吹扫前获取关机命令，预判关机后燃料电池系统的内部温度是否低于警戒低温值，若否则燃料电池系统进入关机状态，若是则低温吹扫。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统的低温吹扫方法，其特征在于：在所述阳极流阻和阴极流阻均为稳定值且燃料电池系统结束低温吹扫前，需判断进入电堆(1)内的冷却液的液温是否低于预设温度，若是则燃料电池系统结束低温吹扫，若否则判断第一次液温判断和最后一次液温判断之间的液温判断总时长是否超过预设时长，若液温判断总时长超过预设时长，则燃料电池系统结束低温吹扫，若液温判断总时长不超过预设时长，则继续执行低温吹扫。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统的低温吹扫方法，其特征在于：在所述阳极流阻和阴极流阻均为稳定值且燃料电池系统结束低温吹扫前，需判断进入电堆(1)内的冷却液的液温是否属于预设温度范围内，若是则燃料电池系统结束低温吹扫，若否则判断电堆(1)的单片电压是否低于预设电压，若单片电压低于预设电压，则燃料电池系统结束低温吹扫，若单片电压不低于预设电压，则继续执行低温吹扫。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统的低温吹扫方法，其特征在于：在执行低温吹扫中，实时判断从开始执行低温吹扫至当前时刻所累计的运行总时长是否超过警戒时长时，若是则燃料电池系统结束吹扫动作，若否则燃料电池系统继续执行低温吹扫。

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统的低温吹扫方法，其特征在于：在所述燃料电池系统执行低温吹扫中，将阳极系统(2)内的燃料流速提高至最大流速，将阴极系统(3)内的氧化剂流速提高至最大流速。

7.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：

电堆(1)；

向电堆(1)供给燃料的阳极系统(2)，阳极系统(2)包括伸入电堆(1)的燃料输入流道(21)、伸出电堆(1)的燃料输出流道(22)、与燃料输出流道(22)连通的分水器(23)以及连接分水器(23)和燃料输入流道(21)的燃料循环流道(24)，燃料输入流道(21)上设有第一燃料气压传感器(211)，燃料输出流道(22)上设有第二燃料气压传感器(221)，分水器(23)还与一排气排液管路(6)连通，燃料循环流道(24)上设有循环泵(241)；

向电堆(1)供给氧化剂的阴极系统(3)，阴极系统(3)包括氧化剂供给流道(31)、与氧化剂供给流道(31)连通的增湿器(32)以及连通增湿器(32)和电堆(1)的氧化剂输入流道(33)和氧化剂输出流道(34)，氧化剂供给流道(31)上设有空压机(311)，增湿器(32)与所述排气排液管路(6)连通，氧化剂输入流道(33)上设有氧化剂气压传感器(331)；

冷却电堆(1)的冷却系统(4)，冷却系统(4)按照冷却液流经方向依次包括伸出电堆(1)的冷却液输出流道(41)、内外循环散热系统以及伸入电堆(1)的冷却液输入流道(42)，冷却液输入流道(42)上设有液温传感器(421)，内外循环散热系统和冷却液输入流道(42)之间设有调温阀(43)，内外循环散热系统包括相互并联的内循环散热管路(44)和外循环散热管路(45)；

控制器，所述第一燃料气压传感器(211)、第二燃料气压传感器(221)、循环泵(241)、空压机(311)、氧化剂气压传感器(331)、液温传感器(421)以及调温阀(43)均与控制器通信连接以实现如权利要求1至权利要求6任一项所述的低温吹扫方法。