[發明專利]一種燃料電池的控制系統

在審

• 申請號: 201910120172.5
• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN109713336A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 張義煌;劉敏;蔣利娟;郭顯斌;陳杰;李剛
• 申請（專利權）人: 無錫威孚高科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119;H01M8/04223;H01M8/04492
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;陳麗麗

1.一種燃料電池的控制系統，其特征在于，所述燃料電池的控制系統包括：氫氣端水汽循環裝置、空氣端空氣供給裝置、電堆水分監控裝置、電堆冷卻及低溫加熱裝置和控制裝置，所述氫氣端水汽循環裝置設置在燃料電池電堆的陽極端，所述空氣端空氣供給裝置設置在燃料電池電堆的陰極端，所述電堆水分監控裝置和所述電堆冷卻及低溫加熱裝置均與所述燃料電池電堆連接，所述氫氣端水汽循環裝置、空氣端空氣供給裝置、電堆水分監控裝置和電堆冷卻及低溫加熱裝置均與所述控制裝置通信連接；

所述氫氣端水汽循環裝置用于在所述控制裝置的控制下對燃料電池電堆中的每個燃料電池的陽極端進行水汽循環或真空抽氣；

所述空氣端空氣供給裝置用于在所述控制裝置的控制下對燃料電池電堆中的每個燃料電池的陰極端進行空氣吹掃；

所述電堆水分監控裝置用于在所述控制裝置的控制下對燃料電池電堆中的水分進行監控；

所述電堆冷卻及低溫加熱裝置用于在所述控制裝置的控制下對燃料電池電堆進行冷卻或者低溫加熱。

2.根據權利要求1所述的燃料電池的控制系統，其特征在于，所述氫氣端水汽循環裝置包括高壓氫氣罐、氫共軌噴射器、三通緩沖器、氫氣循環泵和汽水分離器，所述高壓氫氣罐上設置有減壓閥，所述高壓氫氣罐通過所述減壓閥依次與所述氫共軌噴射器、三通緩沖器以及燃料電池的陽極端的入口連接，所述汽水分離器的一端與燃料電池的陽極端的出口連接，所述汽水分離器的另一端依次與所述氫氣循環泵和單向閥連接，所述單向閥與所述三通緩沖器連接，所述氫共軌噴射器和氫氣循環泵均與所述控制裝置連接，所述高壓氫氣罐內的氫氣通過氫共軌噴射器、三通緩沖器和燃料電池的陽極端的入口進入到燃料電池電堆的陽極端，所述汽水分離器用于將所述燃料電池的陽極端的出口排出的汽水進行氫氣和液態水分離，所述氫氣循環泵用于在所述控制裝置的控制下將所述汽水分離器分離后的氫氣循環至所述單向閥，所述單向閥用于將所述氫氣輸送至所述三通緩沖器。

3.根據權利要求2所述的燃料電池的控制系統，其特征在于，所述氫氣端水汽循環裝置還包括氫氣壓力傳感器和排氣閥，所述氫氣壓力傳感器和所述排氣閥均與所述控制裝置連接，所述排氣閥設置在所述單向閥和所述氫氣循環泵之間，所述氫氣壓力傳感器用于監測所述燃料電池電堆內的氫氣的壓力信號，并將監測到的壓力信號發送至所述控制裝置，所述控制裝置用于根據所述壓力信號判斷所述燃料電池電堆內的壓力是否超過預設閾值，所述排氣閥用于在所述電池電堆內的壓力超過預設閾值時在所述控制裝置的控制下排放氫氣。

4.根據權利要求2所述的燃料電池的控制系統，其特征在于，所述氫氣端水汽循環裝置包括氫氣溫濕度傳感器，所述氫氣溫濕度傳感器與所述控制裝置連接，所述氫氣溫濕度傳感器設置在所述燃料電池的陽極端的入口處，所述氫氣溫濕度傳感器用于監測所述燃料電池電堆內的溫濕度信號，并將監測到的所述溫室度信號發送至所述控制裝置。

5.根據權利要求1所述的燃料電池的控制系統，其特征在于，所述空氣端空氣供給裝置包括空氣濾清器、空氣泵、空氣流量控制器和背壓調節器，所述空氣濾清器依次與所述空氣泵、空氣流量控制器以及所述燃料電池的陰極端的入口連接，所述背壓調節器與所述燃料電池的陰極端的出口連接，所述空氣流量控制器與所述控制裝置連接，所述空氣濾清器用于通過所述空氣泵和所述空氣流量控制器向所述燃料電池的陰極端吹入空氣，所述背壓調節器用于將所述燃料電池的陰極端的出口的空氣排出，所述空氣流量控制器用于在所述控制裝置的控制下控制所述燃料電池的陰極端的入口的空氣流量。

6.根據權利要求5所述的燃料電池的控制系統，其特征在于，所述空氣端空氣供給裝置還包括空氣壓力流量傳感器，所述空氣壓力流量傳感器設置在所述空氣流量控制器和所述燃料電池的陰極端的入口之間，所述空氣壓力流量傳感器與所述控制裝置連接，所述空氣壓力流量傳感器用于監測所述燃料電池的陰極端的入口的空氣壓力流量。