[发明专利]一种燃料电池电堆阳极水管理控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池电堆阳极水管理控制系统，所述燃料电池电堆包括设置在阳极的第一氢气流通口、第二氢气流通口，以及设置在阴极的空气进口和空气出口，其特征在于，所述控制系统包括设置在第一氢气流通口处的第一电磁阀、设置在第二氢气流通口处且并联设置的第二电磁阀和第三电磁阀，其中，所述第二电磁阀与氢气源连接，正常工作时，所述第一电磁阀和第三电磁阀同时打开，调整时，第三电磁阀关闭，同时第二电磁阀打开，经过0.3~1s后，第一电磁阀关闭。

2.如权利要求1所述的燃料电池电堆阳极水管理控制系统，其特征在于，所述燃料电池电堆设有内阻测试单元及输出电压测试单元。

3.如权利要求2所述的燃料电池电堆阳极水管理控制系统，其特征在于，所述控制系统包括控制器，所述控制器与所述内阻测试单元及电压测试单元连接，所述控制器与第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀连接，且所述控制器基于所述内阻测试单元以及电压测试单元的信号控制第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的开闭。

4.如权利要求3所述的燃料电池电堆阳极水管理控制系统，其特征在于，所述控制器为PLC控制器或单片机。

5.如权利要求1所述的燃料电池电堆阳极水管理控制系统，其特征在于，所述氢气源进入燃料电池电堆的压力比燃料电池电堆内部压力高。

6.一种利用如权利要求1~5任一所述控制系统进行的燃料电池电堆阳极水管理控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下过程：

（1）燃料电池电堆正常运行时，打开第一电磁阀和第三电磁阀，关闭第二电磁阀，氢气经过第一电磁阀后从第一氢气流通口进入燃料电池电堆，未完全反应的氢气从第二氢气流通口离开燃料电池电堆，并经第三电磁阀排出；

（2）当燃料电池电堆出现水淹预警时，关闭第三电磁阀，同时打开第二电磁阀，氢气源输送氢气，经第二电磁阀后从第二氢气流通口进入燃料电池电堆；

（3）0.3~1s之后，关闭第一电磁阀，氢气源继续输送氢气，持续一段时间；

（4）关闭第二电磁阀，然后打开第一电磁阀和第三电磁阀，燃料电池电堆恢复过程（1）的状态。

7.如权利要求6所述的燃料电池电堆阳极水管理控制方法，其特征在于，所述水淹预警为所述燃料电池电堆的输出电压出现波动；或者所述燃料电池电堆的内阻出现下降。

8.如权利要求6所述的燃料电池电堆阳极水管理控制方法，其特征在于，过程（3）持续的时间为1~10s。

9.如权利要求6所述的燃料电池电堆阳极水管理控制方法，其特征在于，所述氢气源输送的氢气量为燃料电池电堆在持续时间内消耗的氢气量的1.5~2.5倍。