[發明專利]一種燃料電池啟停機控制方法

有效

• 申請號: 201911403863.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111082106B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 陳廣明;徐鑫;甘全全;王永湛
• 申請（專利權）人: 上海神力科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04303
• 分類號: H01M8/04303;H01M8/04302;H01M8/04537;H01M8/04828
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種燃料電池啟停機控制方法，其特征在于，包括啟動方法和停機方法，所述的停機方法包括以下步驟：

S1)控制燃料電池保持運行電流I，分別對燃料電池的陽極和陰極進行第一次吹掃，直至電池的單片高頻內阻達到第二內阻R₂；

S2)關閉負載，分別對燃料電池的陽極和陰極進行第二次吹掃，直至電池的單片高頻內阻達到第三內阻R₃；

S3)停止通入空氣，繼續通入氫氣，保持第二設定時間t₂；

S4)停止通入氫氣，完成停機；

其中，進行第一次吹掃時，向燃料電池的陰極通入相對濕度為第一空氣設定濕度的空氣，進行陰極吹掃，向燃料電池的陽極通入相對濕度為第一氫氣設定濕度的氫氣，進行陽極吹掃，所述第一次吹掃在帶載情況下將電池內部殘留的管路、雙極板流道、氣體擴散層的大量液體水排除電池外；

進行第二次吹掃時，向燃料電池的陰極通入相對濕度為第二空氣設定濕度的空氣，進行陰極吹掃，向燃料電池的陽極通入相對濕度為第二氫氣設定濕度的氫氣，進行陽極吹掃，所述第二次吹掃在關閉負載情況下將質子交換膜內的水分排出；

所述的第一空氣設定濕度與第二空氣設定濕度不相等，所述的第一氫氣設定濕度與第二氫氣設定濕度不相等，所述第二空氣設定濕度小于第一空氣設定濕度，所述第二氫氣設定濕度小于第一氫氣設定濕度。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池啟停機控制方法，其特征在于，所述的啟動方法包括以下步驟：

1)同時對燃料電池的陽極和陰極進行吹掃；

2)保持第一設定時間t₁；

3)接入負載，并監測電池單片的第一高頻內阻R₁，完成啟動。

3.根據權利要求2所述的一種燃料電池啟停機控制方法，其特征在于，所述的步驟1)中，向燃料電池陰極通入壓力為20kPa-100kPa、電池運行電流50A下計量比為1.9～2.5的空氣，進行陰極吹掃，向燃料電池陽極通入壓力為20kPa-100kPa，電池運行電流50A下計量比為1.2～1.9的氫氣，進行陽極吹掃，所述的第一設定時間t₁的范圍為0.01s～50s。

4.根據權利要求1所述的一種燃料電池啟停機控制方法，其特征在于，25℃下，所述的第一空氣設定濕度的范圍為20-100％，所述的第二空氣設定濕度的范圍為0-60％，所述的第一氫氣設定濕度的范圍為20-60％，所述的第二氫氣設定濕度的范圍為0-50％。

5.根據權利要求1所述的一種燃料電池啟停機控制方法，其特征在于，所述的第二內阻R₂與燃料電池系統正常運行時單片高頻內阻范圍相差±0.1mΩ。

6.根據權利要求1或5所述的一種燃料電池啟停機控制方法，其特征在于，所述的第三內阻R₃為第二內阻R₂的2-100倍。

7.根據權利要求1所述的一種燃料電池啟停機控制方法，其特征在于，所述的第二設定時間t₂的范圍為5～100s。

8.根據權利要求1所述的一種燃料電池啟停機控制方法，其特征在于，所述的運行電流I的范圍為15-100A。