[發明專利]一種燃料電池啟動控制方法及裝置有效

申請號：	201810131907.X	申請日：	2018-02-08
公開（公告）號：	CN108417863B	公開（公告）日：	2020-12-15
發明（設計）人：	郭文革;劉志祥;卜慶元;石景武;李強;黃龍;趙慶堯;雷永華;馬東生;陳曉敏	申請（專利權）人：	廣東國鴻氫能科技有限公司
主分類號：	H01M8/04082	分類號：	H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04225;H01M8/04302
代理公司：	廣州三環專利商標代理有限公司 44202	代理人：	宋靜娜;郝傳鑫
地址：	510000 廣東省云浮市云城***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種燃料電池啟動控制方法裝置
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【說明書】：

本發明公開了一種燃料電池啟動控制方法及裝置，涉及質子交換膜燃料電池技術領域。用以解決現有的燃料電池起動過程中用于向空壓機供電的低壓轉高壓DC變換器易因過流而損壞，且可能在氫氣已供應、空氣尚未達到初始最低流量的情況下產生高電壓、以及陰陽極壓差過大而導致燃料電池氫氣泄露率增加的問題。該方法包括：啟動雙向DC變換器，當所述雙向DC變換器進入降壓模式時，啟動空壓機DC/AC逆變器；空壓機經雙向DC變換器與動力電池電聯接，當空壓機的電機轉速大于設定閾值時，啟動氫氣子系統，以使所述氫氣子系統將氫氣供給至燃料電池；當確定燃料電池反饋的參數大于啟動閾值時，確定系統完成啟動。

技術領域

本發明涉及質子交換膜燃料電池技術領域，更具體的涉及一種燃料電池啟動控制方法及裝置。

背景技術

質子交換膜燃料電池(下稱燃料電池)是以氫氣、空氣(或氧氣)為反應原料，在對外供能的過程中生成產物水，并釋放熱量。作為高效、潔凈的能源轉換裝置，燃料電池應用于車用動力系統，需要滿足適應低溫環境的應用要求。燃料電池在運行過程中生成產物水，并且，其質子交換膜需要保證一定的含水量，以實現其內部的質子傳導過程。燃料電池啟動主要是氫氣子系統和空氣子系統的啟動，二者均依賴于用戶24V直流電源供電，采用先供氫氣吹掃再供空氣的控制策略。

由于空壓機要求較高的電壓等級，如直流輸入端不低于200V，同時需要較大的啟動電流，這就要求系統配置非常高的直流升壓變換器，這種24V輸入的變換器額定功率小、峰值功率輸出時間短等的特點，較易因過流而損壞，同時24V蓄電池因電能過快消耗而可能出現電量過低導致系統啟動中止、等待蓄電池重新充電控制策略方面，先供氫氣再供空氣的策略雖然同；樣能保證燃料電池在啟動初期完成陽極廢氣吹掃，但是延長了啟動時間，并可能在空氣尚未供應的情況下產生高電壓。

綜上所述，現有的燃料電池存在起動過程中用于向空壓機供電的低壓轉高壓DC變換器易因過流而損壞，且可能在空氣尚未供應的情況下產生高電壓的問題。

發明內容

本發明實施例提供一種燃料電池啟動控制方法及裝置，用以解決現有的燃料電池存在起動過程中用于向空壓機供電的低壓轉高壓DC變換器易因過流而損壞，且可能在空氣尚未供應的情況下產生高電壓以及陰陽極壓差過大而導致燃料電池氫氣泄露率增加的問題。

本發明實施例提供一種燃料電池啟動控制方法，包括：

啟動雙向DC變換器，當所述雙向DC變換器進入降壓模式時，啟動空壓機DC/AC逆變器；

空壓機經雙向DC變換器與動力電池電聯接，當空壓機的電機轉速大于設定閾值時，啟動氫氣子系統，以使所述氫氣子系統將氫氣供給至燃料電池；

當確定燃料電池反饋的參數大于啟動閾值時，確定系統完成啟動。

優選地，所述系統包括有所述氫氣子系統和空氣子系統；

所述空氣子系統包括所述雙向DC變換器，所述空壓機DC/AC逆變器，所述空壓機和動力電池；

所述當空壓機的電機轉速大于設定閾值時之前，所述空壓機依此通過所述雙向DC變換器和所述空壓機DC/AC逆變器與所述動力電池電聯接，所述動力電池為所述空壓機的電機旋轉提供電源。

優選地，所述啟動氫氣子系統之前，還包括：

當空壓機的電機轉速小于所述設定閾值時，則控制所述空氣子系統進行故障檢測。