[發明專利]燃料電池車供氫系統停止工作時的氫管理方法

有效

• 申請號: 201210328210.4
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN103682396A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 何雍;吳兵;王丙龍;林琦;陳沛;李亞超
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚佐晞;嚴志軍

技術領域

本發明涉及一種燃料電池車供氫系統停止工作時的氫管理方法，屬燃料電池車技術領域。

背景技術

燃料電池車是電動汽車的一種，燃料電池是通過電化學反應在不發生燃燒的情況下將燃料的化學能直接轉化成電能的裝置，燃料電池的化學反應不會產生有害產物，因此燃料電池車是無污染汽車，并且燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高2~3倍。在燃料電池中，包括燃料電池組件（其中堆疊有多個單元電池）和其他周邊元件的燃料電池堆產生電，氫提供給陽極作為燃料氣，氧提供給陰極作為氧化劑。

在燃料電池交通工具中，安裝有儲氫罐，用于存儲從燃料電池車外部的加氫裝置為儲氫罐補給氫氣，儲氫罐向電池電堆提供用以電化學反應的氫氣，儲氫罐和電池電堆之間通過連接管路連接，連接管路上設有各種閥。

燃料電池汽車是以氫氣代替傳統石油作為動力能源的車輛，利用氫氧反應在催化劑的作用下高效地放出能量和產出大量的水，對環境實現零污染、零排放，是一種非常符合可持續發展理念的理想交通工具。然而，在燃料電池系統中，作為能量載體的氫氣由于其易燃、易爆及強滲透等特殊性，一個合理的氫氣供給方案勢在必行。尤其在燃料電池系統關閉過程中，極易出現氫氣供給余量過大而出現壓力漂高等現象，從而需要對管道殘余氫氣進行排放，不僅浪費了氫氣，也存在一定安全隱患。

燃料電池車供氫系統包括氫氣瓶和供氫管路，氫氣瓶通過供氫管路向電池電堆供氫氣，在傳統燃料電池車供氫系統關閉過程中，通常是同時關閉氫氣瓶近端的氫氣瓶電磁閥、電池電堆近端的電堆電磁閥，此時由于氫氣瓶電磁閥和電堆電磁閥之間的管路中還殘余一定量氫氣，這樣會使燃料電池供車氫系統管道中殘余的氫氣在下次供氫系統工作時產生壓力脈動，尤其當其供給流量較小時，壓力值會出現明顯漂高，影響電池工作性能。而對管路中氫氣進行排放不僅增加成本，同時存在安全隱患。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種燃料電池車供氫系統停止工作時的氫管理方法，用于解決現有技術中氫氣瓶電磁閥與電堆電磁閥同時關閉而導致供氫系統的管路中氫氣壓力過大的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種燃料電池車供氫系統停止工作時的氫管理方法，所述供氫系統包括氫氣瓶和供氫管路，氫氣瓶通過供氫管路向電池電堆供氫氣，所述氫氣瓶和電池電堆之間的供氫管路上依次連接有組合閥、溢流閥、減壓閥、二級減壓器和電堆入口電磁閥，所述組合閥包括用于氫氣瓶氫氣通斷的氫氣瓶電磁閥，當供氫系統工作時，氫氣從氫氣瓶出來、依次經氫氣瓶電磁閥、溢流閥、減壓閥、二級減壓器、電堆入口電磁閥，最后進入電池電堆，當供氫系統停止工作時，首先關閉氫氣瓶電磁閥，2s至3s后關閉電堆入口電磁閥。

優選地，氫氣瓶中的氫氣通過加氫裝置進行充氣，所述加氫裝置和氫氣瓶之間的管路上依次連接有充氣閥、單向閥、過濾器、所述溢流閥、所述組合閥。

優選地，所述組合閥與一高壓壓力傳感器相連，所述減壓閥與一低壓壓力傳感器相連。

優選地，所述減壓閥的低壓氫氣出口處還引出一條排空管路，所述排空管路上依次連接有針閥和排空接頭，針閥打開時，減壓閥前后的供氫管路中的氫氣經針閥后從排空接頭排出。

優選地，所述氫氣瓶為第一氫氣瓶和第二氫氣瓶兩個，所述組合閥為第一組合閥和第二組合閥兩個，所述第一組合閥包括第一氫氣瓶電磁閥，所述第二組合閥包括第二氫氣瓶電磁閥，所述溢流閥為第一溢流閥和第二溢流閥兩個，第一氫氣瓶的氫氣出來依次經第一氫氣瓶電磁閥、第一溢流閥后進入所述減壓閥，第二氫氣瓶的氫氣出來依次經第二氫氣瓶電磁閥、第二溢流閥后進入所述減壓閥。

如上所述，本發明的燃料電池車供氫系統停止工作時的氫管理方法，將供氫系統的管路中氣體壓力降至較低水平，減小系統安全隱患。

附圖說明

圖1顯示為本發明燃料電池車供氫系統的示意圖。

圖2顯示為采用本發明燃料電池車供氫系統停止工作時的氫管理方法的時間延遲控制示意圖。

圖中標號說明

1????????充氣閥????????????2????????單向閥

3????????過濾器????????????4????????第一組合閥

5????????第二組合閥????????6????????第一氫氣瓶

7????????第二氫氣瓶????????8????????第一溢流閥

9????????減壓閥????????????10????????高壓壓力傳感器