[发明专利]一种基于氢气冷却的燃料电池系统及控制策略

权利要求书

1.一种基于氢气冷却的燃料电池系统及控制策略，其特征在于：

包括燃料电池发电系统、燃料电池冷却系统、燃料电池加热系统。所述燃料电池发电系统包括储氢装置或制氢装置(1)，储氢装置储存的为高纯度氢气，制氢装置制取的为高纯度氢气，氢气通过单向阀0(2)流经单向阀1(3)，通过压力调节器1(4)对氢气压力进行调节满足燃料电池需求，再经过流量控制器1(5)对氢气流量进行控制满足燃料电池对氢气流量的需求，进而进入燃料电池堆(6)和来自氧气装置(7)的氧气进行反应，反应产物通过排水装置(8)排出，温度传感器(19)对燃料电池堆进行温度监测。所述燃料电池冷却系统中，流体氢气自单向阀0(2)流出，通过单向阀2(9)经过压力调节器2(10)调压，通向换热装置1(11)、温度控制器1(12)、单向阀3(13)、流量控制器2(14)，压力调节器3(15)、节温器(16)、换热装置2(17)、温度传感器(19)。所述燃料电池加热系统包括、压力调节器2(10)、换热装置1(11)、温度控制器2(12)、单向阀3(13)、流量控制器2(14)、压力调节器3(15)、节温器(16)、水浴PTC(18)、温度传感器(19)。

2.一种基于氢气冷却的燃料电池系统及控制策略，其特征在于：

启动燃料电池堆，温度传感器(19)对燃料电池堆工作温度进行监测，当燃料电池堆温度传感器(19)监测到工作温度高于最佳工作温度时，燃料电池冷却系统工作，来自单向阀0(2)的氢气，经单向阀2(9)通过温度控制器1(12)对燃料电池堆进行冷却，温度控制器1(12)和流量控制器2(14)可实现氢气温度和流量的控制，使燃料电池堆达到最佳工作温度，换热过的氢气经流量控制器2(14)、压力调节器3(15)、节温器(16)和换热装置2(17)，在换热装置2(17)中实现氢气的散热，换热装置2(17)中的冷却流体可以是空气或水。当燃料电池堆温度传感器(19)监测到工作温度低于最佳工作温度时，燃料电池加热系统工作，来自于换热装置1(11)的氢气经水浴PTC(18)加热后实现对燃料电池堆(6)的换热，提高燃料电池堆的工作温度，以达到最佳工作温度，在燃料电池堆加热系统工作时，加热系统所需氢气量由流量控制器2(14)设定。