[发明专利]一种燃料电池重卡液氢汽化辅助装置及控制方法

说明书

本发明提供了一种燃料电池重卡液氢汽化辅助装置及控制方法，属于燃料电池技术领域，包括：燃料电池，包括至少一组燃料电池片；储氢系统，与燃料电池连接；余热回收系统，包括多级余热回收管道与分水件，分水件通过多级余热回收管道一端与燃料电池连接，另一端与储氢系统连接；控制部，用于根据燃料电池的需氢量控制余热回收系统通过回收的余热为储氢系统加热；方法包括：获取燃料电池电堆需氢量；获取氢气从液态氢气化为气态氢的最终温度；根据燃料电池电堆需氢量与最终温度控制余热回收系统对储氢系统进行加热。本发明利用燃料电池产生的废热，对储氢系统进行加热，可提高储氢系统换热效率，降低液氢汽化中的能耗。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池重卡液氢汽化辅助装置及控制方法。

背景技术

传统的氢动力车用液氢储储存供应系统中，液氢由液氢储罐流出，经汽化器蒸发气化后，通过调压阀稳压，最终输送至燃料电池供应氢气。在该过程中，液氢经过汽化器不能保证全部液氢完全汽化，其中未汽化部分重新循环至液氢储罐，进行二次蒸发汽化后供氢。而燃料电池发动机随着应用场景不断的扩大。对燃料电池功率的需求也不断的增加，当燃料电池发动机应用在重卡上时需求功率一般在200kw以上；一般的储氢罐容量无法满足需求，因此整车需要匹配液氢用于满足氢耗。

一般的液氢汽化系统中的空温式换热气采用自然空气对流的方式进行换热。

但是上述方法会导致换热板表面结霜，降低其换热效率，此外在低温下其换热效率较低。

发明内容

本发明提供了一种燃料电池重卡液氢汽化辅助装置及控制方法，可以解决上述方法会导致换热板表面结霜，降低其换热效率，此外在低温下其换热效率较低的技术问题。

本发明提供的技术方案如下所示：

一种燃料电池系统液氢汽化辅助控制方法，包括：

燃料电池，包括至少一组燃料电池片，所述燃料电池片形成燃料电池电堆；

储氢系统，与所述燃料电池连接，用于为所述燃料电池提供氢气；

余热回收系统，包括多级余热回收管道与分水件，所述分水件通过所述多级余热回收管道一端与所述燃料电池连接，另一端与所述储氢系统连接，所述余热回收系统用于回收燃料电池系统的废热；

控制部，用于根据所述燃料电池的需氢量控制所述余热回收系统通过回收的余热为所述储氢系统加热；

所述方法包括：

获取所述燃料电池电堆需氢量；

获取所述氢气从液态氢气化为气态氢的最终温度；

根据所述燃料电池电堆需氢量与所述最终温度控制所述余热回收系统对所述储氢系统进行加热。

在一种可选的实施例中，所述根据所述燃料电池电堆进口氢气流量与所述最终温度控制所述余热回收系统对所述储氢系统进行加热，包括：

获取所述氢气从液态氢气化为气态氢的吸热量；

获取燃料电池电堆出口空气换热放热量；

根据所述放热量与所述吸热量对所述储氢系统进行加热。

在一种可选的实施例中，所述获取燃料电池电堆出口空气换热放热量，包括：

获取燃料电池电堆出口空气温度；

获取燃料电池电堆出口空气流量；

根据所述燃料电池电堆出口空气温度与流量得到所述燃料电池电堆出口空气放热量。

在一种可选的实施例中，所述获取所述燃料电池电堆需氢量，包括：