[發明專利]燃料電池的吹掃方法、裝置、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110985620.5
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113839069B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 林業發;吳炎花;徐吉林;王志斌;尹志偉
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04223
• 分類號: H01M8/04223;H01M8/04291
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 楊東明;羅朗

本發明公開了一種燃料電池的吹掃方法、裝置、電子設備及存儲介質，氫氣路包括引射器及分水器，引射器的回流口與分水器的回流口之間通過回流管路連接；吹掃管路的兩端分別與空氣路及引射器的入口連接，吹掃管路將空氣從空氣路引導至引射器的入口處，吹掃方法包括以下步驟：控制引射器入口處的壓力大小，以使回流管路中的水蒸氣吹向分水器中。本發明中，通過控制引射器入口處的壓力大小，從而吹掃回流管路中的水蒸氣，由此，使氫氣路中的管道都可以吹掃到，使氫氣路吹掃更為全面，克服了現有技術中回流管路難以吹掃，從而引起管路流通受阻或氫氣循環泵卡轉等缺陷。此外，使用引射器作為回流裝置進行氫氣路回流，無需額外的動力源，降低了成本。

技術領域

本發明涉及燃料系統領域，特別涉及一種燃料電池的吹掃方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

車載燃料電池運行時，空氣和氫氣在電堆內部發生電化學反應產生大量的水，部分水進入空氣側和氫氣側管道，部分水儲存在電堆內部，這給燃料電池低溫冷啟動帶來巨大挑戰。電堆內部殘余水過多時，部分水在低溫環境下結冰，堵塞氣體傳質通道，帶來冷啟動緩慢、冷啟動失敗問題，電堆內部殘余水過少時，冷啟動后電堆質子交換膜水含量較低，歐姆極化增強，輸出電壓和功率低。

空氣管道中空氣參與反應后通過背壓閥進入尾排管道排放至環境，而且在停機吹掃時增大空氣量適當排出空氣路中液態水、水蒸氣和電堆內部殘余水，避免低溫環境下空氣管道結冰堵塞。

氫氣管道中氣體是循環流動的，液態水和水蒸氣僅能在尾排閥開啟時(幾百毫秒)排出，吹掃結束時氫氣管道中氣體水蒸氣含量仍然較高。隨著氫氣管道氣體溫度降低，飽和蒸氣壓下降，氣體中水蒸氣液化并結冰，引起管路流通受阻或氫氣循環泵卡轉，導致冷啟動失敗。因此，燃料電池一般在停機吹掃時要適當控制電堆內部殘余水和管道中氣體水蒸氣含量。

現有技術中，吹掃后氫氣管路和燃料電池陽極側存在氫氣，容易泄漏和反應，存在安全隱患。公開號為CN112234228A的專利文件公開了一種車載燃料電池氫氣管道吹掃系統及方法，在其二級吹掃中，以控制氫氣循環裝置的間歇式運行的方式吹掃水蒸氣，這種方式一方面會消耗大量氫氣，且時間較長，另一方面，氫氣路中部分管道仍然無法吹到，會殘留水蒸氣。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中在對燃料電池的管路進行吹掃時，氫氣管路中的部分管道仍然殘留水蒸氣、無法吹掃全面的缺陷，提供一種能夠將氫氣管道均吹掃到，提高吹掃全面性的燃料電池的吹掃方法、裝置、電子設備及存儲介質。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

本實施例提供了一種燃料電池的吹掃方法，所述燃料電池包括電堆，氫氣及空氣分別通過氫氣路及空氣路傳入所述電堆中以產生化學反應從而產生電能，所述氫氣路包括引射器及分水器，所述引射器的回流口與所述分水器的回流口之間通過回流管路連接；

吹掃管路的兩端分別與所述空氣路及所述引射器的入口連接，所述吹掃管路用于將空氣從所述空氣路引導至所述引射器的入口處，所述吹掃方法包括以下步驟：

控制所述引射器入口處的壓力大小，以使所述回流管路中的水蒸氣吹向所述分水器中。

較佳地，所述吹掃方法還包括以下步驟：

控制所述引射器入口處的壓力大小，以使所述電堆中的水蒸氣吹向所述分水器中；

當所述引射器入口處的壓力大于壓力閾值時，所述回流管路中的空氣由所述分水器的回流口流向所述引射器；當所述引射器入口處的壓力小于或等于所述壓力閾值時，所述回流管路中的空氣由所述引射器的回流口流向所述分水器。

較佳地，所述吹掃方法包括：調整空壓機、背壓閥、吹掃閥、尾排閥及減壓閥中的至少一個來控制所述引射器入口處的空氣壓力的大??；