[发明专利]一种燃料电池冬季低温储存氢气路除水干燥控制方法

说明书

本发明提出了一种燃料电池冬季低温储存氢气路除水干燥控制方法，涉及燃料电池系统低温储存技术领域，该种燃料电池冬季低温储存氢气路除水干燥控制方法，包括电堆、供氢系统、氢气循环系统、空气供气系统、控制系统、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀以及内阻仪；所述供氢系统由氢气进气电磁阀、供氢压力传感器、氢气进气比例阀以及进堆氢气压力传感器组成；所述氢气循环系统由出堆氢气压力传感器、气水分离器、氢气循环泵以及氢气排气电磁阀组成。该方法能高效、可靠地清除燃料电池系统氢气路中过量的水分，借用空气吹扫，减少了氢气损耗，防止氢气与空气在电堆中混合造成危险，使燃料电池系统能完好的冬季低温储存并稳定运行。

技术领域

本发明属于燃料电池系统低温储存技术领域，特别涉及一种燃料电池冬季低温储存氢气路除水干燥控制方法。

背景技术

燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”，燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同，其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成，不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。在全球气候开始变暖，同时面临石油位机、气候危机、环境危机等问题的背景下，新型的清洁能源越来越受人们重视，氢燃料电池技术由此应运而生，氢燃料电池具有高效率、零污染、低噪音、启动快等优势，具有广阔的发展前景，被认为是未来车用动力的最佳选择。

氢燃料电池是指氢气和氧气发生化学反应产生电能的装置，作为车用动力，氢燃料电池系统需要应对多变的气候环境，而燃料电池生成的产物就是水，而产生的水会通过膜渗入阳极侧即氢气路，然而，当温度达到0℃一下时，水就会结冰，可能导致电堆损坏或影响其冷启动能力，因此，我们提出了一种燃料电池冬季低温储存氢气路除水干燥控制方法，通过在燃料电池停机后对氢气路进行吹扫，以减少其内部含水量，即低温下的结冰量，以有助于系统储存或下一次起动的进行。

发明内容

本发明提出一种燃料电池冬季低温储存氢气路除水干燥控制方法，解决了现有技术中燃料电池生成的产物就是水，而产生的水会通过膜渗入阳极侧即氢气路，然而，当温度达到0℃一下时，水就会结冰，可能导致电堆损坏或影响其冷启动能力的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种燃料电池冬季低温储存氢气路，包括电堆、供氢系统、氢气循环系统、空气供气系统、控制系统、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀以及内阻仪；

所述供氢系统由氢气进气电磁阀、供氢压力传感器、氢气进气比例阀以及进堆氢气压力传感器组成；

所述氢气循环系统由出堆氢气压力传感器、气水分离器、氢气循环泵以及氢气排气电磁阀组成；

所述空气供气系统由空压机组成；

所述控制系统由主控FCU和上位机组成。

作为一优选的实施方式，所述上位机与主控FCU由CAN通讯连接。

一种燃料电池冬季低温储存氢气路除水干燥控制方法，包括以下具体步骤：

S1.燃料电池系统关机后，上位机设置吹扫参数并发送给主控FCU，其中吹扫参数有：第一阶段吹扫时，进堆氢压P2、氢气与空气的压力差值ΔP、氢气排气电磁阀11打开的持续时间t1及间隔时间t2、吹哨后电堆6内阻增长值ΔR；第二阶段吹扫时，空压机转速n1及吹扫时间T1；第三阶段吹扫时，进堆氢压及吹扫时间T2；

S2.上位机发送吹扫启动指令给主控FCU；