[發(fā)明專利]一種氫能汽車燃料電池系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011405129.2
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112563536A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李正輝;郝義國;李昌泉;胡帥;魏永琪;高全勇;孔凡崗;劉昕;高繼亮
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢格羅夫氫能汽車有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04111;H01M8/04119;H01M8/04537;H01M8/04746
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

1.一種氫能汽車燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，包括電堆、空氣壓縮機(jī)、出堆節(jié)氣閥、氫氣瓶、電壓巡檢模塊和控制器；

所述電堆上設(shè)置有空氣進(jìn)氣口、空氣出氣口、氫氣進(jìn)氣口、氫氣出氣口、排氫閥和排水閥；所述出堆節(jié)氣閥與所述空氣出氣口連通；

所述空氣壓縮機(jī)通過所述空氣進(jìn)氣口與所述電堆連通；所述空氣壓縮機(jī)與所述空氣進(jìn)氣口之間設(shè)置有入堆節(jié)氣閥；所述入堆節(jié)氣閥分別與所述空氣壓縮機(jī)和所述空氣進(jìn)氣口連通；

所述氫氣瓶通過所述氫氣進(jìn)氣口與所述電堆連通；所述氫氣瓶與所述氫氣進(jìn)氣口之間設(shè)置有入堆氫氣閥；所述入堆氫氣閥分別與所述氫氣瓶和所述氫氣進(jìn)氣口連通；

所述控制器分別與所述空氣壓縮機(jī)、所述入堆節(jié)氣閥、所述出堆節(jié)氣閥、所述入堆氫氣閥和所述電壓巡檢模塊電性連接；所述電壓巡檢模塊用于檢測所述電堆中各個(gè)單體電池的電壓。

2.如權(quán)利要求1所述的氫能汽車燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，還包括中冷器；所述中冷器設(shè)置在所述空氣壓縮機(jī)與所述空氣進(jìn)氣口之間；所述空氣壓縮機(jī)通過所述中冷器與所述空氣進(jìn)氣口連通。

3.如權(quán)利要求1所述的氫能汽車燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，還包括增濕器；所述增濕器設(shè)置在所述空氣壓縮機(jī)和所述空氣進(jìn)氣口之間；所述空氣壓縮機(jī)通過所述增濕器與所述空氣進(jìn)氣口連通；所述出堆節(jié)氣閥通過所述增濕器與所述空氣出氣口連通。

4.如權(quán)利要求1所述的氫能汽車燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，還包括氫氣循環(huán)泵；所述氫氣循環(huán)泵與所述控制器電性連接；所述氫氣循環(huán)泵分別與所述氫氣出氣口和所述氫氣進(jìn)氣口連通；所述氫氣循環(huán)泵與所述氫氣進(jìn)氣口之間設(shè)置有單向閥；所述單向閥分別與所述氫氣循環(huán)泵和所述氫氣進(jìn)氣口連通；所述氫氣循環(huán)泵與所述單向閥配合用于將所述電堆中未反應(yīng)完的氫氣通過所述氫氣進(jìn)氣口循環(huán)至所述電堆中。

5.如權(quán)利要求1所述的氫能汽車燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣瓶與所述入堆氫氣閥之間還設(shè)置有減壓閥；所述減壓閥分別與所述氫氣瓶和所述入堆氫氣閥連通。

6.如權(quán)利要求1所述的氫能汽車燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述入堆氫氣閥與所述氫氣進(jìn)氣口之間還設(shè)置有比例閥；所述比例閥分別與所述氫氣進(jìn)氣口和所述入堆氫氣閥連通；所述比例閥與所述控制器電性連接。

7.如權(quán)利要求2所述的氫能汽車燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，還包括水箱、和水泵；所述電堆上還設(shè)置有第一進(jìn)水口和第一出水口；所述水箱通過所述中冷器與所述水泵的進(jìn)水口連通；所述水泵的出水口與所述第一進(jìn)水口連通；所述水泵的出水口還與所述水箱連通；所述第一出水口與所述水泵的進(jìn)水口連通；所述水泵與所述控制器電性連接。

8.一種如權(quán)利要求1-7任意所述的氫能汽車燃料電池系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、電壓巡檢模塊檢測電堆中各個(gè)單體電池的電壓值，并發(fā)送至控制器；

S2、控制器判斷所述單體電池的平均電壓值是否小于第一預(yù)設(shè)閾值，并判斷所述單體電池的電壓差值是否大于第二預(yù)設(shè)閾值；當(dāng)所述單體電池的平均電壓值小于第一預(yù)設(shè)閾值，或者所述單體電池的電壓差值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述控制器控制空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速提升至第三預(yù)設(shè)閾值；

S3、當(dāng)所述空氣壓縮機(jī)以所述第三預(yù)設(shè)閾值運(yùn)行的時(shí)間達(dá)到第四預(yù)設(shè)閾值，且所述控制器判斷所述單體電池的平均電壓值小于第一預(yù)設(shè)閾值或者所述單體電池的電壓差值大于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述控制器控制所述氫能汽車燃料電池系統(tǒng)停止工作。