[發明專利]一種燃料電池吹掃系統以及控制方法

有效

• 申請號: 202011645123.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112751056B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 張揚;喬曌;王家恒;陳彬彬;張坤;姚成鑫;姚帥杰
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/04228;H01M8/04291;H01M8/04303;H01M8/04492;H01M8/04694;H01M8/04955
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 王徑武

1.一種燃料電池吹掃的控制方法，其特征在于，所述燃料電池系統包括電堆、空氣系統、熱管理系統和氫氣系統，所述空氣系統包括連接所述電堆設置的進氣管路和出氣管路，所述進氣管路上設置有空壓機和中冷器，所述熱管理系統包括連接所述電堆設置的出水段和進水段、連接在所述出水段和進水段之間且相互并聯設置的散熱支路和加熱支路、控制所述散熱支路和所述加熱支路連通的切換裝置，所述散熱支路上設置有散熱器，所述加熱支路上設置有加熱器，所述進水段與所述中冷器相熱接設置，以能夠與所述中冷器進行熱交換，所述氫氣系統包括與所述電堆連接的氫氣輸入管路和氫氣回收管路，所述氫氣輸入管路上設置有氫進比例閥，所述氫氣回收管路上設置有氫氣循環泵，所述燃料電池吹掃的控制方法包括以下步驟：

在電堆停止發電且開啟吹掃之后，獲取空氣系統和氫氣系統的吹掃預設參數、以及熱管理系統的控制參數；

根據所述吹掃預設參數控制所述空壓機轉速、所述氫進比例閥開度以及所述氫氣循環泵轉速，并根據所述熱管理系統的控制參數控制選擇連通所述散熱支路和所述加熱支路，并控制對應的所述散熱器與所述加熱器的啟閉；

獲取所述電堆內交流阻抗的變化值，并根據所述電堆內的交流阻抗的變化值控制堆內吹掃結束。

2.如權利要求1所述的燃料電池吹掃的控制方法，其特征在于，所述熱管理系統還包括對應設于所述電堆的進水口以及出水口的水進堆溫度傳感器以及水出堆溫度傳感器，所述根據所述熱管理系統的控制參數控制選擇連通所述散熱支路和所述加熱支路的步驟包括：

獲得預設進水溫度、預設出水溫度以及預設散熱支路和加熱支路的連通狀態；

獲取所述水進堆溫度傳感器測得的實際進水溫度、以及所述水出堆溫度傳感器測得的實際出水溫度；

根據所述實際進水溫度與所述預設進水溫度之間的關系，以及所述實際出水溫度與所述預設出水溫度的關系，對應控制所述切換裝置切換所述散熱支路和所述加熱支路。

3.如權利要求2所述的燃料電池吹掃的控制方法，其特征在于，所述根據所述實際進水溫度與所述預設進水溫度的之間的關系，以及所述實際出水溫度與所述預設出水溫度的關系，對應控制所述切換裝置切換所述散熱支路和所述加熱支路的步驟包括：

當所述實際進水溫度小于所述預設進水溫度、所述實際出水溫度小于所述預設出水溫度時，關閉所述散熱器，打開所述加熱器，并控制所述切換裝置切換至所述加熱支路連通；

當所述實際出水溫度大于所述預設出水溫度時，關閉加熱器；

當所述實際進水溫度等于所述預設進水溫度時，控制所述切換裝置切換至所述散熱支路連通，并打開所述散熱器。

4.如權利要求1所述的燃料電池吹掃的控制方法，其特征在于，所述燃料電池還包括設于所述電堆的交流阻抗器；

所述獲取所述電堆內交流阻抗的變化值，控制堆內吹掃結束的步驟之后，還包括：

獲取堆內吹掃結束指令，控制所述空氣系統斷開與所述電堆的連接，控制所述空壓機轉速以及所述氫進比例閥開度，并關閉所述氫氣循環泵；

獲取電堆強制放電指令，控制電堆按預設放電電流進行放電，當電堆電壓降至閾值以下時，控制所述電堆斷電。

5.如權利要求4所述的燃料電池吹掃的控制方法，其特征在于，所述氫氣系統還包括氫排閥，所述氫排閥連通所述氫氣循環泵和所述出氣管路，開啟所述氫排閥以向所述出氣管路內排出氫氣；

所述獲取電堆強制放電指令，控制電堆按預設放電電流進行放電的步驟之后，還包括：

獲取支路吹掃指令，控制所述空壓機轉速以及所述氫進比例閥開度，并間隔開啟所述氫排閥；

達到預設吹掃時間后，關閉所述空壓機、所述氫進比例閥以及所述氫排閥。

6.如權利要求5所述的燃料電池吹掃的控制方法，其特征在于，所述熱管理系統還包括設于所述電堆的出水口的水出堆溫度傳感器，所述水出堆溫度傳感器用于檢測實際出水溫度；

所述達到預設吹掃時間后，關閉所述空壓機、所述氫進比例閥以及所述氫排閥的步驟之后，還包括：

獲取冷卻指令，控制所述切換裝置切換所述散熱支路連通，并開啟所述散熱器；

當所述實際出水溫度低于預設停機溫度時，關閉所述散熱器，完成停機。