[发明专利]燃料电池系统的气体供应方法

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池系统的气体供应方法。本申请旨在解决燃料电池系统存在的能耗较高的问题。为此目的，本申请的燃料电池系统包括燃料电池单元、燃料供应单元和氧化剂供应单元，氧化剂供应单元包括送风装置、增压装置和气体混合装置。混合装置的第一进口与送风装置连通，第二进口与增压装置的赠与气体出口连通，燃料电池单元的氧化剂出口与增压装置的动力气体进口之间设置有第一调节阀，气体供应方法包括：获取混合气体出口的第一出口压力；比较第一出口压力与出口压力阈值的大小；根据比较结果，选择性地调整送风装置的运行功率或第一调节阀的开度。本申请利用剩余反应气体驱动增压装置实现系统的低能耗工作。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池系统的气体供应方法。

背景技术

燃料电池系统包括燃料电池单元、燃料供应单元和氧化剂供应单元。在燃料电池系统工作过程中，燃料供应单元向燃料电池单元的阳极供应燃料，氧化剂供应单元向燃料电池单元的阴极供应氧化剂，燃料在阳极上分解出离子和电子，离子通过阴阳极之间的电解质到达阴极，电子经外电路传导到阴极，氧化剂中的氧气在阴极与离子和电子结合，电子在经外电路传导过程中产生电流，同时，由于本身的电化学反应以及电池的内阻，燃料电池还会产生一定的热量。

当前的氧化剂供应单元主要采用空气作为氧化剂，其供应方式多采用空压机或鼓风机来调节空气压力、流量并输送至燃料电池单元的氧化剂进口。进入燃料电池参与反应后的剩余空气则通过燃料电池单元的氧化剂出口直接排出。上述这种氧化剂供应方式不利于系统的节能，导致系统整体能耗较高的问题。

相应地，本领域需要一种新的燃料电池系统的气体供应方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决燃料电池系统存在的能耗较高的问题，本申请提供了一种燃料电池系统的气体供应方法，所述燃料电池系统包括燃料电池单元、燃料供应单元和氧化剂供应单元，所述氧化剂供应单元包括送风装置、增压装置和气体混合装置，

所述气体混合装置具有第一进口、第二进口和混合气体出口，所述增压装置包括动力气体进口、动力气体出口、增压气体进口和增压气体出口，所述送风装置的进口与环境连通，所述送风装置的出口与所述第一进口连通，所述增压气体进口与环境连通，所述增压气体出口与所述第二进口连通，所述混合气体出口与所述燃料电池单元的氧化剂进口连通，所述燃料电池单元的氧化剂出口与所述动力气体进口连通，所述动力气体出口与环境连通，

所述氧化剂出口与所述动力气体进口之间设置有第一调节阀，

所述气体供应方法包括：

获取所述混合气体出口的第一出口压力；

比较所述第一出口压力与出口压力阈值的大小；

根据比较结果，选择性地调整所述送风装置的运行功率或所述第一调节阀的开度。

在上述燃料电池系统的气体供应方法的优选技术方案中，“根据比较结果，选择性地调整所述送风装置的运行功率或所述第一调节阀的开度”的步骤进一步包括：

如果所述第一出口压力大于所述出口压力阈值，则控制所述送风装置的运行功率降低；

如果所述第一出口压力小于所述出口压力阈值，则控制所述第一调节阀开度增大。

在上述燃料电池系统的气体供应方法的优选技术方案中，在“控制所述送风装置的运行功率降低”的步骤之后，所述气体供应方法还包括：

获取所述混合气体出口的第二出口压力；

比较所述第二出口压力与所述出口压力阈值的大小；

如果所述第二出口压力仍然大于所述出口压力阈值，则控制所述第一调节阀的开度减小。