[發(fā)明專利]一種燃料電池電堆臺架測試開關(guān)機(jī)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911241625.6
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110957510B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁磊;許德超;盛夏;潘興龍;金守一;趙洪輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04302
• 分類號: H01M8/04302;H01M8/04303;H01M8/04701;H01M8/04746;H01M8/04858;H01M8/04955
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種燃料電池電堆臺架測試開關(guān)機(jī)方法，包括獨(dú)立的開機(jī)方法和關(guān)機(jī)方法，其特征在于，所述開機(jī)方法包括：

(1)對燃料電池電堆進(jìn)行溫度控制，冷卻液入口溫度設(shè)置為28～35℃，冷卻液流量設(shè)置為最小流量；

(2)對燃料電池陰陽極分別進(jìn)行氮?dú)獯祾?，氮?dú)饬髁吭O(shè)置為最小流量；

(3)將冷卻液入口溫度設(shè)置到標(biāo)稱溫度，燃料電池電堆陰陽極的氣體入口溫度獨(dú)立地設(shè)置為比標(biāo)稱冷卻液入口溫度高5～10℃，燃料電池陰陽極的露點(diǎn)溫度獨(dú)立地設(shè)置為比標(biāo)稱冷卻液入口溫度低5～10℃；

(4)待燃料電池電堆冷卻液入口溫度升溫至大于等于設(shè)定溫度T₁，燃料電池陰陽極分別以最小流量通入反應(yīng)氣體，待最小單電池開路電壓大于等于設(shè)定電壓V₁，增加負(fù)載到電流密度為0.1～0.5A/cm²；

(5)待冷卻液入口溫度大于等于燃料電池陰陽極的露點(diǎn)溫度，開始增加反應(yīng)氣體流量和壓力到相應(yīng)的標(biāo)稱值，逐步增加負(fù)載到標(biāo)稱電流密度；

(6)判斷冷卻液入口溫度與燃料電池陰陽極的露點(diǎn)溫度的關(guān)系，若冷卻液入口溫度小于燃料電池陰陽極的露點(diǎn)溫度，則等待燃料電池電堆溫度升高，若大于等于露點(diǎn)溫度，則開機(jī)流程結(jié)束；

所述關(guān)機(jī)方法包括：

(A)首先降低負(fù)載到電流密度0.1～0.5A/cm²，降低燃料電池陰陽極反應(yīng)物流量到最小流量；

(B)降低燃料電池電堆壓力到常壓；

(C)再次降低負(fù)載到電流密度0.05A/cm²，關(guān)閉加濕器，設(shè)置冷卻液入口溫度為T₂，待加濕器溫度降低到T₂以下；

(D)停止反應(yīng)氣體供應(yīng)，陰陽極設(shè)置最小流量進(jìn)行氮?dú)獯祾撸３肿畹拓?fù)載0.01A/cm²；

(E)保持最低負(fù)載運(yùn)行；

(F)若最小單電池電壓小于V₂，則關(guān)閉燃料電池電堆負(fù)載；若最小單電池電壓大于等于300mV，則繼續(xù)執(zhí)行步驟(E)保持最低負(fù)載運(yùn)行；

(G)關(guān)閉燃料電池電堆負(fù)載之后，若最小單電池電壓小于V₂，則進(jìn)行下一步驟；若最小單電池電壓大于等于V₂，則繼續(xù)執(zhí)行步驟(E)保持最低負(fù)載運(yùn)行；

(H)停止氮?dú)獯祾?，停止電堆溫度控制，停止冷卻液供應(yīng)，關(guān)閉測試臺。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，臺架與燃料電池通過電連接或氣液管路連接，通過臺架控制燃料電池電堆的供氣、溫度、壓力和流量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，燃料電池電堆陰陽極的氣體入口溫度設(shè)置為比標(biāo)稱冷卻液入口溫度高5℃，陰陽極的露點(diǎn)溫度設(shè)置為比標(biāo)稱冷卻液入口溫度低10℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)包括：

引入第一個判斷條件冷卻液入口溫度，若燃料電池電堆冷卻液入口溫度小于T₁，則等待電堆升溫；若燃料電池電堆冷卻液入口溫度大于等于T₁，則燃料電池陰陽極分別以最小流量通入反應(yīng)氣體；

繼續(xù)引入第二個判斷條件最小單電池開路電壓，若小于V₁則等待開路電壓升高，若大于等于V₁則逐步增加負(fù)載到電流密度為0.1～0.5A/cm²。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，若最小單電池開路電壓大于等于V₁則逐步增加負(fù)載到電流密度為0.1A/cm²。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，設(shè)定溫度T₁＝40～50℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，設(shè)定溫度T₁為45℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，設(shè)定電壓V₁＝標(biāo)準(zhǔn)條件下燃料電池可逆電壓的70～80％。