[發明專利]一種燃料電池高效吹掃系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202210061205.5
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114388850A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 李礱;張媛;霍曉強;楊怡
• 申請（專利權）人: 北京氫馬力新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04223
• 分類號: H01M8/04223;H01M8/0438
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種燃料電池高效吹掃系統，包括空氣供給模塊A0、氫氣供給模塊H0、散熱模塊W0、PEMFC1燃料電池，其特征在于，所述空氣供給模塊A0包括空氣過濾器A5、空氣壓縮機A3、空氣入口閥A4、空氣出口閥A1、旁通閥A2、反吹掃閥A6、吹掃泄放閥A7、空氣入口壓力傳感器P3、出口壓力傳感器P4和相互連接管路組成，所述氫氣供給模塊H0包括氫罐TK1、瓶口閥H1、氫氣壓力調節閥H2、氫氣流量控制器H3、氫循環泵H4、氣液分離器H5、氫管路泄放閥H6、氫氣入口壓力表P1、氫氣出口壓力表P2和相互連接管路組成，所述散熱模塊W0包括三通調節閥W1、散熱器W2、冷卻劑循環泵W3、冷卻劑出口溫度傳感器T1、冷卻劑入口溫度傳感器T2和相互連接的管路，所述控制器U0連接有環境溫度傳感器T3。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池高效吹掃系統，其特征在于，所述空氣過濾器A5連接有空氣壓縮機A3，所述空氣壓縮機A3的出口連接有旁通閥A2、空氣入口閥A4、反吹掃閥A6，所述空氣入口閥A4與PEMFC1燃料電池的空氣進口連接，且空氣入口閥A4上安裝有空氣入口壓力傳感器P3，所述PEMFC1燃料電池的空氣出口連接有空氣出口閥A1，且空氣出口閥A1上安裝有出口壓力傳感器P4，所述旁通閥A2與反吹掃閥A6分別與空氣出口閥A1的出氣口與進氣口連接。

3.根據權利要求1所述的一種燃料電池高效吹掃系統，其特征在于，所述氫罐TK1上依次連接有瓶口閥H1、氫氣壓力調節閥H2、氫氣流量控制器H3，所述氫氣流量控制器H3與PEMFC1燃料電池的氫氣進口連接，且氫氣流量控制器H3上安裝有氫氣入口壓力表P1，所述PEMFC1燃料電池的氫氣出口安裝有氫氣出口壓力表P2，且PEMFC1燃料電池的氫氣出口連接有氣液分離器H5，所述氣液分離器H5分別連接有氫循環泵H4與氫管路泄放閥H6，所述氫循環泵H4與PEMFC1燃料電池的氫氣進口連接。

4.根據權利要求1所述的一種燃料電池高效吹掃系統，其特征在于，所述EMFC1燃料電池的氫氣進口連接三通調節閥W1，且EMFC1燃料電池的氫氣進口上安裝有冷卻劑出口溫度傳感器T1，所述三通調節閥W1分別連接有散熱器W2與冷卻劑循環泵W3，且散熱器W2與冷卻劑循環泵W3互相連接，所述冷卻劑循環泵W3與EMFC1燃料電池的空氣出口連接，并在空氣出口處安裝有冷卻劑入口溫度傳感器T2。

5.根據權利要求1所述的一種燃料電池高效吹掃系統，其特征在于，所述控制器U0上安裝有環境溫度傳感器T3，所述控制器U0與空氣出口閥A1、散熱器W2、氫氣壓力調節閥H2控制信號連接。

6.根據權利要求1所述的一種燃料電池高效吹掃系統，其特征在于，所述空氣入口閥A4與氫管路泄放閥H6之間連接有吹掃泄放閥A7。

7.一種燃料電池高效吹掃系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：首先S10判斷燃料電池是否發出停止運行信號，即運行開關是否關閉，若沒有停止運行信號S10為否，則結束此控制，若收到停止運行信號S10為是，則進行S20控制；

S2：運行正向吹掃，此時保持壓縮機A3運行，具體運行轉速根據試驗測試確定，并打開閥A4、A1，關閉A2、A6、A7，并在S30中判斷吹掃持續時間是否達到Tn，此時間由試驗確定；

S3：若S30判斷結果為是，則停止正向吹掃，停止壓縮機A3運行；

S4：進入S50判斷P3和P4的差值是否小于P0+a，a為緩沖設定的微小值，如果S50判斷為否，持續保持正向停止狀態；

S5：等待空氣完全排出直至壓差接近P0，此時進入S60，開始反向吹掃，打開A6、A7，關閉A4、A1，打開壓縮機，以相同的轉速或其他轉速運行；

S6：進入S70，判斷反向吹掃持續時間是否達到Tm，Tm可以與Tn相同，亦可小于Tn，當S70判斷為是，進入S80，停止反向吹掃，關閉壓縮機A3，結束吹掃控制。