[發明專利]一種液冷燃料電池系統低溫吹掃系統及吹掃方法

在審

• 申請號: 202011593225.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112582648A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 董鳴月;蔡永健;孫士琦;馮佳輝;侯向理;姚宇希
• 申請（專利權）人: 浙江高成綠能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04223
• 分類號: H01M8/04223;H01M8/04228;H01M8/04303;H01M8/04828
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 陶柳濤

1.一種液冷燃料電池系統低溫吹掃系統，所述燃料電池的電堆包括供排氫單元、供排氧單元、冷卻水單元，所述供排氫單元用于電堆內氫氣的供給及排出，且所述電堆的氫氣出口的氣體部分循環至點對的氫氣入口，所述供排氧單元用于電堆內空氣的供給及排出，所述冷卻水單元用于電堆內冷卻水的供給及排出，其特征在于，所述供排氧單元包括空壓機、增濕器、第一節氣門以及第二節氣門，所述空壓機的出口分成兩路，其中一路通過第一節氣門直接與電堆的空氣入口連接，另外一路通過第二節氣門與增濕器連接，增濕器的一個出口與電堆的空氣入口連接，另外一個出口與尾氣處理裝置連接，電堆的空氣出口與增濕器的另一個入口連接。

2.如權利要求1所述的液冷燃料電池系統低溫吹掃系統，其特征在于，所述電堆的空氣入口設置第一濕度傳感器和第二壓力傳感器，所述電堆的空氣出口設置第二濕度傳感器和第三壓力傳感器。

3.如權利要求1所述的液冷燃料電池系統低溫吹掃系統，其特征在于，所述冷卻水單元包括水泵和節溫器，所述電堆的出水口依次連接水泵和節溫器，所述節溫器的一個出口直接與電堆的入水口連接，所述節溫器的另一個出口經過散熱器后與電堆的入水口連接。

4.如權利要求3所述的液冷燃料電池系統低溫吹掃系統，其特征在于，所述電堆的出水口設置第二溫度傳感器和第五壓力傳感器，所述電堆的入水口設置第一溫度傳感器和第四壓力傳感器。

5.如權利要求1所述的液冷燃料電池系統低溫吹掃系統，其特征在于，所述供排氫單元包括比例閥、引射器、水氣分離器以及循環泵，所述氫氣源依次通過比例閥和引射器與所述電堆的氫氣入口連接，所述電堆的氫氣出口連接水氣分離器，水氣分離器的底部連接排水管路，所述水氣分離器的頂部分成兩路，一路通過循環泵連接引射器，另外一路連接尾氣處理裝置。

6.如權利要求1所述的液冷燃料電池系統低溫吹掃系統，其特征在于，所述電堆內部設有第三溫度傳感器。

7.一種利用如權利要求1～6任一所述吹掃系統進行的液冷燃料電池系統低溫吹掃方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)當燃料電池關機后，維持供排氫單元、供排氧單元不變，減少冷卻水單元的供冷量，并將燃料電池的負載降低，直至燃料電池內溫度降至T₀；

(2)關閉第二節氣門，打開第一節氣門，同時關閉氫氣出口循環回氫氣入口的管路，待電堆的空氣出口處的露點溫度降低至S₀時，關閉空壓機、關閉第一節氣門；

(3)維持氫氣的吹掃，直至燃料電池內部溫度降至T₁，關閉氫氣，完成吹掃。

8.如權利要求7所述的液冷燃料電池系統低溫吹掃方法，其特征在于，所述冷卻水單元包括水泵、節溫器和散熱器，在步驟(1)中，減少冷卻水單元供冷量的方法為關閉散熱器，使得電堆的出水口依次連接水泵和節溫器后直接返回電堆的入水口，同時，降低水泵的轉速；所述T₀為50～60℃。

9.如權利要求7所述的液冷燃料電池系統低溫吹掃方法，其特征在于，步驟(2)中，所述S₀為5～10℃。

10.如權利要求7所述的液冷燃料電池系統低溫吹掃方法，其特征在于，步驟(3)中，所述T₁為0～5℃。