[發(fā)明專(zhuān)利]一種燃料電池低溫快速自啟動(dòng)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110391990.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113206277B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫樹(shù)成;楊小康;孫嘉琦;孟祥超;俞紅梅;邵志剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/04225
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/04225;H01M8/04089;H01M8/04082;H01M8/04302;H01M8/04701
• 代理公司: 大連東方專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 張玉瑩;李馨

1.一種燃料電池低溫快速自啟動(dòng)的方法，其特征在于，所述方法為：?jiǎn)?dòng)過(guò)程中氧化劑的供給方式為從燃料電池電堆陰極進(jìn)氣口和陰極出氣口交替通入；

所述方法包括以下步驟：

1)向燃料電池電堆的陽(yáng)極進(jìn)氣口通入氫氣；

2)從燃料電池電堆陰極進(jìn)氣口和陰極出氣口以一定時(shí)間間隔t0交替通入氧化劑，啟動(dòng)過(guò)程中交替通入氧化劑的時(shí)間間隔為3～60s；

3)設(shè)定燃料電池電堆低溫啟動(dòng)電壓；

4)監(jiān)測(cè)所述燃料電池電堆進(jìn)氣口、中間以及出氣口位置的溫度；

5)當(dāng)所述燃料電池電堆的進(jìn)氣口、中間以及出氣口位置的溫度達(dá)到設(shè)定值T0時(shí)，將陰極進(jìn)氣口和出氣口的交替進(jìn)氣切換為正常進(jìn)氣，燃料電池正常運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)的方法，其特征在于，通入燃料電池電堆的氫氣壓力設(shè)定為0-50kPa，流速為燃料電池電堆中每節(jié)單電池0.5-1.5L/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)的方法，其特征在于，啟動(dòng)過(guò)程中通入燃料電池電堆的氧化劑壓力為常壓，流速為燃料電池電堆中每節(jié)單電池3-15L/min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)的方法，其特征在于，所述燃料電池電堆低溫啟動(dòng)電壓為單節(jié)電池0.2～0.7V之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)的方法，其特征在于，所述方法適用于燃料電池在-30°～0℃溫度下啟動(dòng)。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的方法所用的燃料電池低溫快速自啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池低溫快速自啟動(dòng)系統(tǒng)包括燃料電池電堆、氫氣供給子系統(tǒng)、陰極交替進(jìn)氣子系統(tǒng)；所述氫氣供給子系統(tǒng)用于向燃料電池電堆的陽(yáng)極進(jìn)氣口通入氫氣；所述陰極交替進(jìn)氣子系統(tǒng)用于控制氧化劑從燃料電池電堆陰極進(jìn)氣口和陰極出氣口交替通入；

所述陰極交替進(jìn)氣子系統(tǒng)包括正向進(jìn)氣回路和反向進(jìn)氣回路；所述正向進(jìn)氣回路用于從燃料電池陰極進(jìn)氣口進(jìn)氣，從燃料電池陰極出氣口排氣；所述反向進(jìn)氣回路用于從燃料電池陰極出氣口進(jìn)氣，從燃料電池陰極進(jìn)氣口排氣；所述正向進(jìn)氣回路和反向進(jìn)氣回路交替使用；

所述正向進(jìn)氣回路和反向進(jìn)氣回路各自設(shè)有電磁或氣動(dòng)閥門(mén)，所述氧化劑的交替通入是通過(guò)脈沖信號(hào)控制器控制所述電磁或氣動(dòng)閥門(mén)實(shí)現(xiàn)的。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料電池低溫快速自啟動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池低溫快速自啟動(dòng)系統(tǒng)還包括DCDC控制系統(tǒng)，所述DCDC控制系統(tǒng)用于控制燃料電池電堆的啟動(dòng)電壓。