[发明专利]水冷型燃料电池控制系统

权利要求书

1.一种水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，包括：

燃料电池电堆，所述燃料电池电堆内设有还原腔和氧化腔；

分别与所述还原腔的进气口、出气口连通的氢气输气管道、氢气出气管道，所述氢气输气管道上设有压力传感器、进气电磁阀，所述氢气出气管道上设有出气电磁阀；

分别与所述氧化腔的进风口、出风口连通的空气输气管道、空气出气管道连接；

燃料电池控制器，与所述压力传感器、所述进气电磁阀、所述出气电磁阀电性连接；

所述燃料电池控制器获取开机信号，控制所述出气电磁阀开启第一时间段后，根据获取的负载功率的信息控制所述出气电磁阀每关闭第二时间段后控制所述出气电磁阀开启第三时间段；

所述第二时间段的时长与负载功率成反比，所述第二时间段还原腔和氧化腔内的气体压力处于工作压力状态；

所述第三时间段的时长与负载功率成正比。

2.根据权利要求1所述的水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：

空压机，与所述空气输气管道连通，外界大气中的空气通过所述空压机压缩后输送到所述氧化腔内。

3.根据权利要求2所述的水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：

冷却管道，设于所述燃料电池电堆内；

循环管道，与所述冷却管道连通形成闭环；

循环水泵，设于所述循环管道上；

冷却装置，设于所述循环管道上，对所述循环管道内流动的冷却液进行冷却；

其中，所述循环水泵驱动所述循环管道内的冷却液在所述冷却管道与所述冷却装置之间循环流动。

4.根据权利要求3所述的水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：

温度传感器，设于所述燃料电池电堆上，用于检测所述燃料电池电堆的第一温度；

其中，所述循环水泵、所述冷却装置、所述温度传感器分别与所述燃料电池控制器电连接，所述燃料电池控制器根据所述负载功率的信息以及所述第一温度控制所述冷却装置的功率以及所述循环水泵的转速，且所述冷却装置的功率以及所述循环水泵的转速与所述负载功率、所述第一温度成正比。

5.根据权利要求4所述的水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，

所述第一温度大于设定温度时，所述燃料电池控制器向显示终端发射高温警报信号，关闭氢气进气电磁阀和空压机，出气电磁阀开启一定时间后，再关闭出气电磁阀、循环水泵和冷却装置，从而关闭整个燃料电池管理系统。

6.根据权利要求1所述的水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：

负载控制装置，用于获取负载信号；

通讯装置，与所述负载控制装置电连接；

总控制器，与所述燃料电池控制器、所述燃料电池电堆电连接；

蓄电池，与所述总控制器电连接；

其中，所述蓄电池与所述燃料电池电堆并联于负载输出电路上，所述通讯装置将所述负载控制装置的负载功率的信息传送到所述总控制器，所述总控制器根据所述负载功率切换所述燃料电池电堆、所述蓄电池的介入。

7.根据权利要求6所述的水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，

所述负载功率小于等于所述燃料电池电堆的额定输出功率时，所述总控制器控制所述燃料电池通过所述负载输出电路向负载供电；所述负载功率大于所述燃料电池电堆的额定输出功率时，所述总控制器控制所述燃料电池电堆、所述蓄电池通过所述负载输出电路共同向负载供电。

8.根据权利要求6所述的水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，

所述蓄电池电压低于第一设定电压值时，所述燃料电池电堆通过总控制器给所述蓄电池充电。

9.根据权利要求1所述的水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，还包括：

多个巡检线，每个所述巡检线的两端分别与所述燃料电池电堆的一个电堆极片和所述燃料电池控制器电连接；

其中，任一所述巡检线测得的电堆极片的电压低于设定电压时，所述燃料电池控制器向显示终端发射低电压警报信号，并控制关闭所述燃料电池电堆。

10.根据权利要求3所述的水冷型燃料电池控制系统，其特征在于，

所述压力传感器测得的气压值大于200kPa或小于30kPa时，所述燃料电池控制器向显示终端发射警报信号，关闭所述氢气进气电磁阀，所述出气电磁阀开启一定时间后，关闭所述空压机、所述出气电磁阀、所述循环水泵和所述冷却装置，从而关闭整个水冷型燃料电池控制系统，

所述水冷型燃料电池控制系统适用于功率在0.1～3kW范围内的水冷型燃料电池电堆，在所述出气电磁阀作为第一出气电磁阀时，在所述空气出气管道上设置作为第二出气电磁阀的空气出气电磁阀，其中第二出气电磁阀的控制策略与第一出气电磁阀的策略完全相同。