[發明專利]燃料電池時序性排氣控制方法

有效

• 申請號: 202110563711.X
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113851676B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 孫大偉;于廣偉;張欣禹;杜文杰;黃凌武;曹久鶴
• 申請（專利權）人: 南京氫創能源科技有限公司;北京英博新能源有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04298;H01M8/04537;H01M8/04746
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂

1.一種燃料電池時序性排氣控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)按預設時間間隔采集處于使用狀態的燃料電池中的每一個電堆模塊的模塊電壓；

2)根據測得的所述模塊電壓，判斷每個所述電堆模塊是否達到優先排氣條件，

若至少有一個所述電堆模塊達到優先排氣條件，則計算各所述電堆模塊的排氣順序，并控制各所述電堆模塊按照所計算的排氣順序進行排氣；

若所有所述電堆模塊均未達到優先排氣條件，則返回步驟1)；

步驟2)中，判斷所述電堆模塊是否達到優先排氣條件的方法為：

記當前電堆模塊的模塊電壓為V(i)，記同一時刻測得的排氣順序在所述當前電堆模塊的前一位和后一位的所述電堆模塊的模塊電壓分別為V(i-1)、V(i+1)，然后判斷V(i)是否小于V(i-1)且小于V(i+1)，并且壓差絕對值|V(i)-V(i-1)|和/或|V(i)-V(i+1)|是否大于一預設的電壓差值閾值，

若是，則判定所述當前電堆模塊達到優先排氣條件；

若否，則判定所述當前電堆模塊未達到優先排氣條件；

步驟2)中，計算各所述電堆模塊的排氣順序的方法步驟包括：

2.1)計算同一時刻測得的各所述電堆模塊的平均模塊電壓；

2.2)計算同一時刻測得的每個所述電堆模塊的模塊電壓與所述平均模塊電壓的差值絕對值，并以各所述差值絕對值由大到小作為前后排序順序對各所述電堆模塊的排氣順序進行排序。

2.根據權利要求1所述的燃料電池時序性排氣控制方法，其特征在于，所述電壓差值閾值為100mV，當|V(i)-V(i-1)|和/或|V(i)-V(i+1)|大于100mV時，判定所述當前電堆模塊內的雙極板流道內雜質含量異常，需要優先排氣。

3.根據權利要求1所述的燃料電池時序性排氣控制方法，其特征在于，所述電壓差值閾值為200mV，當|V(i)-V(i-1)|和/或|V(i)-V(i+1)|大于200mV時，判定所述當前電堆模塊的水含量異常，需要優先排氣。

4.根據權利要求1所述的燃料電池時序性排氣控制方法，其特征在于，所述電壓差值閾值為300mV，當|V(i)-V(i-1)|和/或|V(i)-V(i+1)|大于300mV時，判定所述當前電堆模塊內的雙極板流道阻塞，需要優先排氣。

5.根據權利要求1所述的燃料電池時序性排氣控制方法，其特征在于，步驟2)中還包括插隊排序方法，所述插隊排序方法具體包括如下步驟：

步驟S1，判斷前后兩次電壓采集中，待插隊的電堆模塊N(i)的模塊電壓的變化范圍是否處于合理變化閾值范圍內，

若是，則轉入步驟S2；

若否，則判定所述電堆模塊N(i)不需要插隊；

步驟S2，計算同一時刻測得的所述電堆模塊N(i)的模塊電壓與所述燃料電池中的其他每個電堆模塊N(x)的模塊電壓的壓差絕對值是否小于等于預設的壓差閾值，

若是，則將所述電堆模塊N(i)排序到對應的所述電堆模塊N(x)的后面，完成對所述電堆模塊N(i)的排氣插隊。

6.根據權利要求1所述的燃料電池時序性排氣控制方法，其特征在于，步驟2)中還包括一緊急插隊排序方法，所述緊急插隊排序方法為：

判斷前后兩次電壓采集中，待插隊的電堆模塊N(i)的模塊電壓的變化范圍是否處于劇烈變化閾值范圍內，若是，則將所述電堆模塊N(i)的排氣順序直接插隊排序到所有所述電堆模塊的首位。

7.根據權利要求1所述的燃料電池時序性排氣控制方法，其特征在于，還包括一電堆模塊是否故障判斷方法，該故障判斷方法具體為：

判斷前后兩次電壓采集中，所述電堆模塊的模塊電壓變化值是否大于故障閾值，

若是，則判定所述電堆模塊故障；

若否，則判定所述電堆模塊正常。

8.根據權利要求5所述的燃料電池時序性排氣控制方法，其特征在于，所述合理變化閾值范圍為[10mV,50mV)。