[发明专利]一种燃料电池系统的吹扫方法及燃料电池系统

说明书

本发明公开了一种燃料电池系统及燃料电池系统的吹扫方法，其中，燃料电池系统的吹扫方法根据环境温度与增湿器发生结冰的结冰温度之间的关系，控制对电堆和增湿器的吹扫步骤。具体的，在T＞T1时，空气经过增湿器和电堆，对电堆和增湿器同时进行吹扫，至X＞X1；在T≤T1时，首先对电堆和增湿器进行吹扫，至X＞X2，然后对增湿器进行单独吹扫，至Δy＜Δy₁。本申请将电堆中水分的含量量化为电堆的内阻与标定的电堆的内阻的差值，将增湿器中水分的含量量化为增湿器的第一入口的空气湿度与增湿器的第二出口的空气湿度的差值、与增湿器的空气湿度的差值的标定值的差值，保证电堆和增湿器中水分的含量达到了不会发生结冰的水分含量。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种燃料电池系统的吹扫方法及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池系统具有绿色环保、能量密度高、发电效率高、启动速度快等优点。

低温环境下，燃料电池系统的增湿器中存在的液态水不可避免的会发生结冰，延长燃料电池系统冷启动的时间，严重时甚至造成燃料电池系统的电堆的膜电极破坏，降低燃料电池系统的性能及使用寿命。

现有技术中，一般是通过吹扫的方式减少增湿器中的液态水。具体的，在燃料电池系统停机时，向燃料电池系统内通一段时间的空气对增湿器和燃料电池系统的电堆内的水分进行吹扫，保证电堆内残留较少的水分，同时带走增湿器中的液态水。

但是现有技术中的吹扫，不能将吹扫时间进行量化，以保证电堆和增湿器中水分的含量达到不会发生结冰的水分含量，同时中冷器和增湿器位于电堆的入口，经过中冷器和增湿器进入电堆的空气湿度会增大，需要吹扫的时间较长才能达到目的，造成了资源浪费。

因此，如何实现吹扫时间的量化，保证电堆和增湿器中水分的含量达到不会发生结冰的水分含量，同时缩短吹扫时间，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种燃料电池系统的吹扫方法，以实现吹扫时间的量化，保证电堆和增湿器中水分的含量达到不会发生结冰的水分含量，同时缩短吹扫时间。本发明还提供了一种燃料电池系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种燃料电池系统的吹扫方法，包括：

获取环境温度T，以及，结冰温度T1；

标定不同环境温度条件下内阻监测装置监测的电堆的内阻，T＞T1时所述内阻监测装置的标定内阻为X1，T≤T1时所述内阻监测装置的标定内阻为X2；

T＞T1时，对所述电堆和增湿器进行吹扫，至X＞X1，其中，X为所述内阻监测装置监测的电堆的内阻；

T≤T1时，首先对所述电堆和增湿器进行吹扫，至X＞X2；然后对所述增湿器进行单独吹扫，至Δy＜Δy₁，其中，Δy为所述增湿器的第一入口的空气湿度与所述增湿器的第二出口的空气湿度的差值，Δy₁为所述增湿器的空气湿度的差值的标定值。

优选的，在上述燃料电池系统的吹扫方法中，还包括对所述电堆吹扫前，降低用于吹扫的所述空气的温度。

优选的，在上述燃料电池系统的吹扫方法中，所述空气通过低温冷却回路进行降温。

一种燃料电池系统，适用于上述记载的燃料电池系统的吹扫方法，包括空压机、中冷器、增湿器和电堆，所述空压机的出口与所述中冷器的入口连通，所述中冷器的出口与所述增湿器的第一入口连通，所述增湿器的第一出口与所述电堆的入口连通，所述电堆的出口与所述增湿器的第二入口连通，所述增湿器的第二出口设置有背压阀，

还包括：

温度传感器，用于检测环境温度T，与整机控制器通信连接；