[發明專利]一種用于質子交換膜燃料電池的吹掃方法及系統

有效

• 申請號: 202011098135.8
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112366336B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 趙鋼;瞿麗娟;劉廣智;李夏;陳奕宏;劉志祥;張哲軍
• 申請（專利權）人: 廣東國鴻氫能科技有限公司;佛山（云浮）氫能產業與新材料發展研究院
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 彭星

1.一種用于質子交換膜燃料電池的吹掃方法，其特征在于，包括：

在停機狀態下，將檢測到的當前環境溫度與預設的溫度閾值進行比較；

在所述當前環境溫度小于所述溫度閾值時，控制所述質子交換膜燃料電池進入吹掃模式；其中，所述吹掃模式為將所述質子交換膜燃料電池的陽極腔入口的壓強調整到第一壓強閾值以及將所述陽極腔入口的氣體流量調整到第一流量閾值，將所述質子交換膜燃料電池的陰極腔入口的壓強調整到第二壓強閾值以及將所述陰極腔入口的氣體流量調整到第二流量閾值；所述第二壓強閾值小于所述第一壓強閾值，所述第一流量閾值小于所述第二流量閾值；

啟動所述質子交換膜燃料電池進入放電狀態；

監測所述質子交換膜燃料電池的內阻，并將所述內阻與預設阻值進行比較；

在所述內阻小于所述預設阻值時，將所述質子交換膜燃料電池維持在所述吹掃模式；

在所述內阻大于或等于所述預設阻值時，控制所述質子交換膜燃料電池進入停止吹掃模式；其中，所述停止吹掃模式為將所述陽極腔入口的壓強調整到第三壓強閾值，將所述陰極腔入口的氣體流量調整到第三流量閾值；

關閉所述質子交換膜燃料電池進入停止放電狀態，以使得所述質子交換膜燃料電池進入低溫停機儲存狀態。

2.如權利要求1所述的用于質子交換膜燃料電池的吹掃方法，其特征在于，所述在所述當前環境溫度小于所述溫度閾值時，控制所述質子交換膜燃料電池進入吹掃模式，具體包括：

在所述當前環境溫度小于所述溫度閾值時，通過第一壓力閥門按照第一設定速度將所述陽極腔入口的壓強增大到所述第一壓強閾值、以及通過控制氫氣尾排閥將所述陽極腔入口的氣體流量調整到所述第一流量閾值；

通過第二壓力閥門按照第二設定速度將所述陰極腔入口的壓強調整到所述第二壓強閾值以及將所述陰極腔入口的氣體流量調整到所述第二流量閾值；

其中，所述陽極腔入口連通一氫氣管路，所述氫氣管路上設有所述第一壓力閥門和所述氫氣尾排閥，用于控制接入所述陽極腔入口的壓強和氣體流量；所述陰極腔入口連通一空氣管路，所述空氣管路上設有所述第二壓力閥門，用于控制接入所述陰極腔入口的壓強和氣體流量。

3.如權利要求2所述的用于質子交換膜燃料電池的吹掃方法，其特征在于，所述在所述內阻大于或等于所述預設阻值時，控制所述質子交換膜燃料電池進入停止吹掃模式，具體包括：

在所述內阻大于或等于所述預設阻值時，通過所述第二壓力閥門按照第三設定速度將所述陽極腔入口的氣體流量調整到所述第三流量閾值；

通過所述第一壓力閥門按照第四設定速度將所述陽極腔入口的壓強調整到所述第三壓強閾值。

4.如權利要求2所述的用于質子交換膜燃料電池的吹掃方法，其特征在于，所述第一壓強閾值在50kPa到P_amax之間，其中，所述P_amax為所述陽極腔入口允許的最高壓強；所述第一流量閾值等于0L/min。

5.如權利要求4所述的用于質子交換膜燃料電池的吹掃方法，其特征在于，所述第二壓強閾值在P_amin到50kPa之間，其中，所述P_amin為所述陰極腔入口允許的最低壓強；所述第二流量閾值等于額定陰極流量。

6.如權利要求1所述的用于質子交換膜燃料電池的吹掃方法，其特征在于，所述第三壓強閾值等于所述第二壓強閾值；所述第三流量閾值等于0L/min。

7.如權利要求1所述的用于質子交換膜燃料電池的吹掃方法，其特征在于，所述啟動所述質子交換膜燃料電池進入放電狀態，具體包括：

啟動與所述質子交換膜燃料電池連接的負載或所述質子交換膜燃料電池內部的電子輔件，以使得所述質子交換膜燃料電池進入放電狀態；其中，所述質子交換膜燃料電池處于放電狀態時平均電壓維持在預設的電壓范圍內。

8.如權利要求7所述的用于質子交換膜燃料電池的吹掃方法，其特征在于，所述電壓范圍在0.8V到0.9V之間。