[发明专利]氢燃料电池系统的停机方法及系统

说明书

本申请提出一种氢燃料电池系统的停机方法及系统，其中，方法包括：响应于氢燃料电池系统接收到关闭信号，关闭氢气瓶，并开启氮气瓶，通过氮气对氢燃料电池系统中电堆阳极侧的氢腔进行吹扫；检测氢燃料电池系统中单片氢燃料电池的电压；根据单片氢燃料电池的电压，通过与单片氢燃料电池对应的放电电路，对单片氢燃料电池进行放电；响应于所有单片氢燃料电池的电压均低于第二预设阈值，检测氢燃料电池系统中氢气出口压力值；响应于氢燃料电池系统中氢气出口压力值到达保压阈值，关闭氮气瓶，完成氢燃料电池系统的停机。本申请可加快停机吹扫的时间，提高放电效率，增加氢燃料电池系统的使用寿命。

技术领域

本申请涉及氢燃料电池系统技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池系统的停机方法及系统。

背景技术

随着世界经济增长带来的环境问题日益严峻，碳达峰、碳中和理念也随之提出。质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为新型清洁能源发电系统，也备受人们的关注。PEMFC燃料电池在运行时阳极通道充斥着氢气，阴极通道充斥着氧气或压缩空气。当燃料电池停机后，电堆阳极侧中残留的氢气会通过尾排阀排出，但氢气不会一次性排完，这是一个缓慢的过程。随着氢气的慢慢消耗，阴极侧空气随着气压的作用逐渐流入电堆阳极侧与残留氢气形成氢空界面，严重影响电堆的性能和寿命。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请第一方面提出了一种氢燃料电池系统的停机方法，包括：

响应于所述氢燃料电池系统接收到关闭信号，关闭氢气瓶，并开启氮气瓶，通过氮气对所述氢燃料电池系统中电堆阳极侧的氢腔进行吹扫；

检测所述氢燃料电池系统中单片氢燃料电池的电压；

根据所述单片氢燃料电池的电压，通过与所述单片氢燃料电池对应的放电电路，对所述单片氢燃料电池进行放电；

响应于所有所述单片氢燃料电池的电压均低于第二预设阈值，检测所述氢燃料电池系统中氢气出口压力值；

响应于所述氢燃料电池系统中氢气出口压力值到达保压阈值，关闭所述氮气瓶，完成所述氢燃料电池系统的停机。

在本申请一些实施例中，所述根据所述单片氢燃料电池的电压，通过与所述单片氢燃料电池对应的放电电路，对所述单片氢燃料电池进行放电，包括：响应于所述氢燃料电池系统中存在单片氢燃料电池的电压小于第一预设阈值，闭合全部电阻开关，以对所述氢燃料电池系统中的所有单片氢燃料电池进行放电；其中，每两片所述单片氢燃料电池对应一个放电电路，每个所述放电电路包括一个电阻和一个电阻开关。

在本申请一些实施例中，所述方法还包括：检测当前单片氢燃料电池的电压；响应于所述当前单片氢燃料电池的电压低于第二预设阈值，断开所述当前单片氢燃料电池所对应的电阻开关；继续检测下一单片氢燃料电池的电压，并判断是否断开所述下一单片氢燃料电池所对应的电阻开关；重复上一步骤，直至所述所有单片氢燃料电池所对应的电阻开关断开。

本申请第二方面提出了一种氢燃料电池系统的停机系统，包括：

高压氢气瓶，用于通过氢气入堆管道为氢燃料电池阳极通道提供氢气；

氮气瓶，用于通过氮气吹扫管道为所述氢燃料电池提供停机吹扫氢腔的氮气；

放电电路，用于通过所述放电电路中的电阻与电阻开关，对所述氢燃料电池系统中的单片氢燃料电池进行放电；其中，每两片所述单片氢燃料电池对应一个放电电路，每个所述放电电路包括一个电阻和一个电阻开关。

在本申请一些实施例中，所述系统还包括：尾排阀，用于通过氢气出堆管道排出所述氢燃料电池系统中氢腔内的气体。

在本申请一些实施例中，所述放电电路还包括：燃料电池电堆巡检CVM，其中，所述燃料电池电堆巡检CVM用于：采集所述氢燃料电池系统中单片氢燃料电池的电压。

本申请第三方面提出了一种氢燃料电池系统的停机装置，包括：