[發明專利]一種燃料電池發電效率綜合提升系統及控制方法

在審

• 申請號: 201810266098.3
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108417860A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 焦南;范志先;江志國;王波;宋忠凱;趙靜
• 申請（專利權）人: 中通客車控股股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04029;H01M8/0432;H01M8/0438
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種燃料電池發電效率綜合提升系統，其特征是，包括：燃料電池控制單元、絕熱儲能器、去離子器、單向電磁閥、溫控電磁閥、雙向電磁閥和散熱器；

在所述燃料電池控制單元與去離子器之間連接單向電磁閥，所述去離子器與燃料電池連接，所述燃料電池與溫控電磁閥連接，所述溫控電磁閥出口分別連接雙向電磁閥和散熱器，所述雙向電磁閥和散熱器連接，所述雙向電磁閥出口分別連接去離子器和絕熱儲能器；在所述燃料電池與溫控電磁閥之間設置溫度傳感器；

所述燃料電池控制單元判斷流經燃料電池的冷卻液的溫度，如果溫度超出了設定的燃料電池所需的溫度，則控制冷卻液流向散熱器進行散熱后再循環進入燃料電池。

2.如權利要求1所述的一種燃料電池發電效率綜合提升系統，其特征是，在所述燃料電池和燃料電池控制單元之間依次串接渦輪空壓機和變頻器；所述渦輪空壓機的進氣口處連接空氣流量計。

3.如權利要求1所述的一種燃料電池發電效率綜合提升系統，其特征是，在所述燃料電池與溫控電磁閥之間設置第一水泵，在第一水泵與溫控電磁閥的管路上安裝有溫度傳感器，所述溫度傳感器與燃料電池控制單元連接。

4.如權利要求1所述的一種燃料電池發電效率綜合提升系統，其特征是，在所述雙向電磁閥與絕熱儲能器之間設置第二水泵。

5.如權利要求1所述的一種燃料電池發電效率綜合提升系統，其特征是，所述溫控電磁閥有A、B兩個出口，溫控電磁閥通過A出口與雙向電磁閥連接，通過B出口與散熱器連接。

6.如權利要求1所述的一種燃料電池發電效率綜合提升系統，其特征是，所述的雙向電磁閥有A、C兩個出口，雙向電磁閥通過C出口與去離子器連接，通過A出口與第二水泵連接。

7.如權利要求1所述的一種燃料電池發電效率綜合提升系統，其特征是，所述單向電磁閥、溫控電磁閥和雙向電磁閥均與燃料電池控制單元連接。

8.一種如權利要求1所述的燃料電池發電效率綜合提升系統的控制方法，其特征是，包括：

燃料電池開始工作時，燃料電池控制單元控制單向電磁閥打開，絕熱儲能器內的冷卻液經過去離子器進入到燃料電池；

將流出燃料電池的冷卻液送至溫控電磁閥，溫度傳感器將冷卻液水溫信號傳到燃料電池控制單元，燃料電池控制單元根據接收到的水溫信號進行判斷；

如果冷卻液水溫未超過燃料電池所設定的合適溫度，則燃料電池控制單元控制溫控電磁閥出口，使得冷卻液直接通過雙向電磁閥和去離子器回到燃料電池完成循環；

如果冷卻液水溫超過燃料電池所設定的合適溫度，則燃料電池控制單元控制控制溫控電磁閥出口，使得冷卻液流向散熱器，完成散熱后再經過雙向電磁閥和去離子器回到燃料電池，完成循環。

9.如權利要求8所述的一種燃料電池發電效率綜合提升系統的控制方法，其特征是，在不需要燃料電池工作時，燃料電池控制單元控制雙向電磁閥與絕熱儲能器連通，將冷卻液儲存到絕熱儲能器內；同時關閉單向電磁閥。

10.如權利要求8所述的一種燃料電池發電效率綜合提升系統的控制方法，其特征是，燃料電池產生的尾氣通過渦輪空壓機，帶動空壓機壓縮空氣；空氣流量計實時采集空氣流量，將信號傳入燃料電池控制單元；

若尾氣不足以滿足壓縮空氣所需要的能量，則燃料電池控制單元控制變頻器改變渦輪空壓機電機轉動的速度，提供足夠的氧氣使燃料電池內的氫氣反應的更加完全。