[發明專利]一種燃料電池電堆陽極水管理控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210035765.3
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114361517A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 裴昱;侯向理;時丕宏;余麗;袁博;徐震
• 申請（專利權）人: 浙江高成綠能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;H01M8/04089
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 陶柳濤

1.一種燃料電池電堆陽極水管理控制系統，所述燃料電池電堆包括設置在陽極的第一氫氣流通口、第二氫氣流通口，以及設置在陰極的空氣進口和空氣出口，其特征在于，所述控制系統包括設置在第一氫氣流通口處的第一電磁閥、設置在第二氫氣流通口處且并聯設置的第二電磁閥和第三電磁閥，其中，所述第二電磁閥與氫氣源連接，正常工作時，所述第一電磁閥和第三電磁閥同時打開，調整時，第三電磁閥關閉，同時第二電磁閥打開，經過0.3~1s后，第一電磁閥關閉。

2.如權利要求1所述的燃料電池電堆陽極水管理控制系統，其特征在于，所述燃料電池電堆設有內阻測試單元及輸出電壓測試單元。

3.如權利要求2所述的燃料電池電堆陽極水管理控制系統，其特征在于，所述控制系統包括控制器，所述控制器與所述內阻測試單元及電壓測試單元連接，所述控制器與第一電磁閥、第二電磁閥及第三電磁閥連接，且所述控制器基于所述內阻測試單元以及電壓測試單元的信號控制第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥的開閉。

4.如權利要求3所述的燃料電池電堆陽極水管理控制系統，其特征在于，所述控制器為PLC控制器或單片機。

5.如權利要求1所述的燃料電池電堆陽極水管理控制系統，其特征在于，所述氫氣源進入燃料電池電堆的壓力比燃料電池電堆內部壓力高。

6.一種利用如權利要求1~5任一所述控制系統進行的燃料電池電堆陽極水管理控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下過程：

（1）燃料電池電堆正常運行時，打開第一電磁閥和第三電磁閥，關閉第二電磁閥，氫氣經過第一電磁閥后從第一氫氣流通口進入燃料電池電堆，未完全反應的氫氣從第二氫氣流通口離開燃料電池電堆，并經第三電磁閥排出；

（2）當燃料電池電堆出現水淹預警時，關閉第三電磁閥，同時打開第二電磁閥，氫氣源輸送氫氣，經第二電磁閥后從第二氫氣流通口進入燃料電池電堆；

（3）0.3~1s之后，關閉第一電磁閥，氫氣源繼續輸送氫氣，持續一段時間；

（4）關閉第二電磁閥，然后打開第一電磁閥和第三電磁閥，燃料電池電堆恢復過程（1）的狀態。

7.如權利要求6所述的燃料電池電堆陽極水管理控制方法，其特征在于，所述水淹預警為所述燃料電池電堆的輸出電壓出現波動；或者所述燃料電池電堆的內阻出現下降。

8.如權利要求6所述的燃料電池電堆陽極水管理控制方法，其特征在于，過程（3）持續的時間為1~10s。

9.如權利要求6所述的燃料電池電堆陽極水管理控制方法，其特征在于，所述氫氣源輸送的氫氣量為燃料電池電堆在持續時間內消耗的氫氣量的1.5~2.5倍。