[發明專利]一種燃料電池冷啟動裝置及其控制方法有效
| 申請號： | 202010149834.4 | 申請日： | 2020-03-06 |
| 公開（公告）號： | CN111403772B | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發明（設計）人： | 吳迪;湯浩;高艷;宋亞婷 | 申請（專利權）人： | 電子科技大學 |
| 主分類號： | H01M8/04014 | 分類號： | H01M8/04014;H01M8/04029;H01M8/04225;H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04223;H01M8/0432;H01M8/0438;H01M8/04537;H01M8/04746;H01M8/04955 |
| 代理公司： | 電子科技大學專利中心 51203 | 代理人： | 張冉 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 燃料電池 冷啟動 裝置 及其 控制 方法 | ||
1.一種燃料電池冷啟動裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1.判斷動力電池SOC是否小于電量閾值C1，0C1＜1，若是，則轉至步驟2，否則轉至步驟4；
步驟2.判斷燃料電池堆(101)的溫度是否小于第一溫度閾值T1，若是，開啟燃燒加熱模式，轉至步驟3，否則，關閉燃燒加熱模式，轉至步驟7；
步驟3.開啟燃燒加熱模式；
開啟高壓氫氣源(201)，氫氣從高壓氫氣源(201)流出，經過減壓閥(202)降壓，壓力調節閥(203)精確控制后端壓力，氫氣三通閥(204)將氫氣流動路徑切換到氫氣流量計(504)，通過調節壓力調節閥(203)使氫氣流量計(504)示數穩定在設定值，調節好壓力的氫氣通過氫氣三通閥(204)依次進入氫氣流量計(504)、氫氣預熱器(505)、氫氣路阻燃器(506)，最終經由燃燒室氫氣入口管路(507)進入燃燒室(501)；
開啟空氣壓縮機(302)，空氣通過空氣流量計(301)進入空氣壓縮機(302)并升壓，通過調節空氣壓縮機(302)轉速使空氣流量計(301)示數穩定在設定值，空氣設定流量高于反應空氣量，空氣三通閥(303)將空氣流動路徑切換到空氣預熱器(508)，升壓后的空氣通過空氣三通閥(303)進入空氣預熱器(508)，升溫后的空氣通過空氣路阻燃器(509)，最終經由燃燒室空氣入口管路(510)進入燃燒室(501)；
氫氣和空氣進入燃燒室(501)后，通過點火發生反應，氣體燃燒后，高溫尾氣分別進入氫氣預熱器(505)和空氣預熱器(508)，為進入燃燒室(501)的反應氣體預熱；
冷卻液出堆溫度傳感器(401)測量燃料電池堆(101)的溫度，冷卻液通過水泵(402)后流入冷卻液三通閥(403)，冷卻液三通閥(403)將冷卻液流動路徑切換至燃燒室(501)內的換熱器(502)，冷卻液升溫后得到高溫冷卻液，電加熱器(503)不開啟，高溫冷卻液流經電加熱器(503)進入并加熱燃料電池堆(101)；
步驟4.判斷燃料電池堆(101)的溫度是否小于第二溫度閾值T2，T2＜T1，若是，則開啟燃燒加熱模式，即調用步驟3；否則，轉至步驟5；
步驟5.判斷燃料電池堆(101)的溫度是否小于第三溫度閾值T3，T3T2，若是，關閉燃燒加熱模式，開啟電加熱模式，即轉至步驟6；若否，正常運行，轉至步驟7；
步驟6.關閉燃燒加模式，開啟電加熱模式；
氫氣從高壓氫氣源(201)流出，經過減壓閥(202)降壓，再通過壓力調節閥(203)精確控制后端壓力，氫氣三通閥(204)將氫氣流動路徑切換到氫氣入堆管路(205)，氫氣通過氫氣入堆管路(205)進入燃料電池堆(101)，氫氣反應后的尾氣從氫氣出堆管路(206)排出；
空氣通過空氣流量計(301)進入空氣壓縮機(302)并升壓，空氣三通閥(303)將空氣流動路徑切換到空氣入堆管路(304)，空氣通過空氣入堆管路(304)進入燃料電池堆(101)，空氣反應后的尾氣從空氣出堆管路(305)排出；
冷卻液出堆溫度傳感器(401)測量燃料電池堆(101)的溫度，冷卻液通過水泵(402)后流入冷卻液三通閥(403)，將冷卻液流動路徑切換至燃燒室(501)內的換熱器(502)，開啟電加熱器(503)，冷卻液經電加熱器(503)升溫后進入燃料電池堆；
步驟7.啟動結束，開始正常運行；
氫氣從高壓氫氣源(201)流出，經過減壓閥(202)降壓，再通過壓力調節閥(203)精確控制后端壓力，氫氣三通閥(204)將氫氣流動路徑切換到氫氣入堆管路(205)，氫氣通過氫氣入堆管路(205)進入燃料電池堆(101)，氫氣反應后的尾氣從氫氣出堆管路(206)排出；
空氣通過空氣流量計(301)進入空氣壓縮機(302)并升壓，空氣三通閥(303)將空氣流動路徑切換到空氣入堆管路(304)，空氣通過空氣入堆管路(304)進入燃料電池堆(101)，空氣反應后的尾氣從空氣出堆管路(305)排出；
冷卻液出堆溫度傳感器(401)測量燃料電池堆(101)的溫度，冷卻液通過水泵(402)后流入冷卻液三通閥(403)，將冷卻液流動路徑切換至風冷散熱器(404)，冷卻液入堆溫度傳感器(405)測量冷卻后的冷卻液溫度；冷卻后的冷卻液流回燃料電池堆(101)。
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