[發明專利]一種燃料電池堆性能恢復方法及系統

在審

• 申請號: 202110303812.3
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113130945A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 王文智;張超;管俊生;夏冬冬;陶安文;戴俊
• 申請（專利權）人: 蘇州弗爾賽能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04223
• 分類號: H01M8/04223;H01M8/04537;H01M8/04746
• 代理公司: 蘇州睿昊知識產權代理事務所(普通合伙) 32277
• 代理人: 沈彬彬

1.一種燃料電池堆性能恢復方法，其特征在于：包括以下步驟：

設置燃料電池堆陰極空氣內部循環供應，并對燃料電池堆輸出單體電池電壓進行檢測；

燃料電池堆處于性能恢復工況，開啟所述燃料電池堆陰極空氣內部循環供應，當檢測到單體電池電壓低于第一閥值電壓時，燃料電池堆切換為正常運行工況；

燃料電池堆處于正常運行工況，停止所述燃料電池堆陰極空氣內部循環供應，當檢測到單體電池電壓高于第二閥值電壓時，燃料電池堆切換為性能恢復工況。

2.如權利要求1所述的一種燃料電池堆性能恢復方法，其特征在于：當所述燃料電池堆處于性能恢復工況時，持續對燃料電池單節電池電壓進行巡檢，獲取燃料電池堆單體電池電壓的最低電壓或平均電壓，當檢測到燃料電池堆單體電池的最低電壓或平均電壓低于第一閥值時，關閉所述燃料電池堆陰極空氣內部循環供應，使燃料電池堆恢復正常運行工況；

當所述燃料電池堆處于正常運行工況時，持續對燃料電池單節電池電壓進行巡檢，獲取燃料電池堆單體電池電壓的最低單體電壓或平均電壓，當檢測到燃料電池堆單體電池的最低電壓或平均電壓高于第二閥值時，開啟所述燃料電池堆陰極空氣內部循環供應，使燃料電池堆處于性能恢復工況。

3.如權利要求1所述的一種燃料電池堆性能恢復方法，其特征在于：所述燃料電池堆處于性能恢復工況時，開始所述燃料電池堆陰極空氣內部循環供應，調節循環空氣流量，控制由空進管路進入燃料電池堆空氣流量與循環空氣流量比例。

4.如權利要求1-3中任一項所述的一種燃料電池堆性能恢復方法，其特征在于：所述燃料電池堆處于性能恢復工況時，對燃料電池堆輸出電流進行調節，使燃料電池單體電壓持續穩定變化。

5.一種燃料電池堆性能恢復系統，其特征在于：包括燃料電池堆、供氣管路、電壓檢測模塊和控制器；其中：

所述供氣管路，連接所述燃料電池堆陰極和所述控制器，用于向所述燃料電池堆陰極進行空氣供應和陰極空氣內部循環供應；

所述電壓檢測模塊，連接所述燃料電池堆和所述控制器，用于檢測所述燃料電池堆輸出單體電池電壓并將電壓值反饋給所述控制器；

所述控制器，用于確定燃料電池堆輸出工況是否開啟所述供氣管路進行陰極空氣內部循環供應并進行運行工況切換：

確定燃料電池堆處于性能恢復工況，控制所述供氣管路開啟陰極空氣內部循環供應，當接收到的所述單體電池電壓低于第一閥值電壓時，燃料電池堆切換為正常運行工況；

確定燃料電池堆處于正常運行工況，控制所述供氣管路關閉陰極空氣內部循環供應，當接收到的所述單體電池電壓高于第二閥值電壓時，燃料電池堆切換為性能恢復工況。

6.如權利要求5所述的一種燃料電池堆性能恢復系統，其特征在于：所述供氣管路包括與外部環境相通的空進管路和循環管路，所述空進管路上依次設有相連通的化學過濾器、空壓機、中冷器和增濕器，所述增濕器與所述燃料電池堆相互連接，所述循環管路分別連接所述增濕器的出氣端和空壓機的進氣端。

7.如權利要求6所述的一種燃料電池堆性能恢復系統，其特征在于：所述循環管路包括與外部環境相通的空出管路和空回管路，所述空出管路上設有三通閥，所述三通閥一端通過所述空出管路連接所述增濕器，所述三通閥一端通過所述空回管路連接所述空壓機的進氣端，所述控制器連接所述三通閥，用于控制所述三通閥的開合。

8.如權利要求7所述的一種燃料電池堆性能恢復系統，其特征在于：所述控制器連接所述三通閥，還用于調節所述三通閥的開度。

9.如權利要求7所述的一種燃料電池堆性能恢復系統，其特征在于：所述控制器分別連接所述空壓機和所述三通閥，用于調節所述空壓機的轉速與所述三通閥的開度來調節入堆空氣流量和空氣中氧含量。

10.如權利要求5所述的一種燃料電池堆性能恢復系統，其特征在于：所述控制器連接所述燃料電池堆，還用于執行確定燃料電池堆輸出工況，包括輸出電流調節及其燃料電池輔助系統運行情況。