[发明专利]一种用于燃料电池电堆的耐久性控制方法及装置

权利要求书

1.一种用于燃料电池电堆的耐久性控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.接收开机指令后，将电堆的空气入口与耐久性空气调控装置连接；所述耐久性空气调控装置包括氧分离装置、调压阀和分配阀；分配阀的输入端一接氧分离装置的氧气出口，输入端二接氧分离装置的氮气出口，输出端接电堆的空气入口；调压阀设于电堆的空气尾气出口；

S2.对氧分离装置加热至设定温度后，启动所述氧分离装置供气；

S3.控制分配阀输入端一关闭、输入端二打开，以使仅氮气进入电堆；

S4.调整调压阀的开度，使得电堆空侧压力P达到设定值；

S5.待设定时间t后，调整分配阀的开度，以正常运行燃料电池系统。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池电堆的耐久性控制方法，其特征在于，所述氧分离装置中的高透膜采用含钡钙钛矿氧化物材质。

3.根据权利要求1或2所述的用于燃料电池电堆的耐久性控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述设定值大于一个标准大气压。

4.根据权利要求3所述的用于燃料电池电堆的耐久性控制方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：

S11.搭建耐久性空气调控装置，包括氧分离装置、空压机、调压阀、分配阀和密封阀；其中，分配阀的输入端一经空压机接氧分离装置的氧气出口，其输入端二一路接密封阀，另一路接氧分离装置的氮气出口，其输出端接电堆的空气入口；

S12.接收到开机指令后，将电堆接入上述耐久性空气调控装置，并控制分配阀的输出端关闭。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电池电堆的耐久性控制方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：

S21.对氧分离装置执行加热;

S22.实时监测氧分离装置内环境温度，在其达到至高分离效率对应的设定温度时，向所述氧分离装置内通入空气以分离氮气和氧气。

6.根据权利要求1、2、4、5任意一项所述的用于燃料电池电堆的耐久性控制方法，其特征在于，所述步骤S5进一步包括：

S51.获取当前时刻的大气压力，以及空气中各成分气体的占比；

S52.根据上述大气压力、空气中氧气的占比，结合燃料电池高反应效率对应的预设氧分压，确定空压机的理论转速；

S53.根据该大气压力、空气中各成分气体的占比，结合上述空压机的理论转速，确定正常运行燃料电池系统时分配阀的理论开度m，以保证以保证入堆气体的氧分压始终超过设定分压；

S54.从调压阀的开度调整结束时刻起的计时时间达到设定时间t后，控制空压机启动，并工作于上述理论转速；

S55.调整分配阀的开度至理论开度m，并同步通入氢气，使得电堆空侧压力P始终等于电堆氢侧压力，以正常运行燃料电池系统。

7.根据权利要求6所述的用于燃料电池电堆的耐久性控制方法，其特征在于，该耐久性空气调控装置还包括空气循环装置；其中，

所述空气循环装置的输入端与电堆的空气尾气出口连接，其输出端与分流阀的输出端并联后与电堆的空气入口连接。

8.根据权利要求7所述的用于燃料电池电堆的耐久性控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S6.在电堆的出堆空气尾气压力达到设定压力P后，关闭调压阀，并控制分配阀输入端一打开、输入端二关闭；

S7.启动空气循环装置，以仅通入氧气至电堆；

S8.获取空气循环装置外的大气压力，空气各成分占比，确定保证氧分离装置的氮气出口至分配阀的输入端二段内的气体压力达到常压对应的密封阀的开启频率；

S9.控制密封阀工作于上述开启频率，以将氮气连续不断地持续送出电堆。