[發明專利]一種空冷燃料電池氫氣供給系統及控制方法

有效

• 申請號: 202110036917.7
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112909299B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 高艷;趙英昊;湯浩;殷聰;李凱
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/0438;H01M8/04537;H01M8/04746;H01M8/04992
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種空冷燃料電池氫氣供給系統的控制方法，其特征在于，所述空冷燃料電池氫氣供給系統包括氫氣儲存瓶、氫氣管路、機械減壓閥、進氣閥和排氣比例電磁閥，所述氫氣儲存瓶通過依次設有機械減壓閥和進氣閥的氫氣管路連接空冷燃料電池電堆的進氣端，排氣比例電磁閥連接空冷燃料電池電堆的排氣端；所述空冷燃料電池氫氣供給系統還包括燃料電池控制器，位于機械減壓閥和進氣閥之間的進氣壓力檢測裝置，位于空冷燃料電池電堆和排氣比例電磁閥之間的出氣壓力檢測裝置，和設置于空冷燃料電池電堆中各電池單元上的節電壓檢測裝置；

所述控制方法包括以下步驟：

步驟1：打開機械減壓閥，將氫氣的進氣壓力調節至10～30kPa，之后打開進氣閥與排氣比例電磁閥，待空冷燃料電池電堆的平均節電壓穩定后關閉排氣比例電磁閥，此時排氣比例電磁閥的入口壓力為P_A，開度為0；其中，P_A與氫氣的進氣壓力相同；

步驟2：空冷燃料電池開始工作，并在額定輸出工況下輸出電能；

步驟3：通過節電壓檢測裝置監測空冷燃料電池電堆的平均節電壓，當平均節電壓下降到設定值U₁時，燃料電池控制器控制排氣比例電磁閥的入口壓力為P_B，或將排氣比例電磁閥開啟到開度τ₁；其中，設定值U₁為空冷燃料電池電堆在額定輸出工況下的平均節電壓的80～95％，P_B為P_A的70～90％，τ₁為30～50％；

步驟4：當空冷燃料電池電堆的平均節電壓恢復到設定值U₂時，燃料電池控制器控制排氣比例電磁閥的入口壓力P逐漸增大至P_A，或控制排氣比例電磁閥的開度τ逐漸減小至0；其中，設定值U₂為1.02～1.2倍的U₁；

步驟5：在空冷燃料電池的工作過程中不斷重復上述步驟3～4；

步驟6：當空冷燃料電池停止工作時，依次關閉機械減壓閥、進氣閥，并打開排氣比例電磁閥。