[發(fā)明專利]燃料電池系統(tǒng)停機(jī)泄放控制方法及裝置、車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210387250.X
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114927728B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬義;李學(xué)銳;宮熔;楊耿;張劍
• 申請（專利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04303
• 分類號: H01M8/04303;H01M8/0662;H01M8/04082
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 查薇

本發(fā)明公開了燃料電池系統(tǒng)停機(jī)泄放控制方法及裝置、車輛，涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括：燃料電池系統(tǒng)停機(jī)吹掃后，控制空氣系統(tǒng)與電堆形成封閉的空氣回路，控制氫氣系統(tǒng)對電堆供應(yīng)氫氣，控制DCDC模塊對電堆施加大小為第一預(yù)設(shè)電流的泄放電流，檢測電堆的單片平均電壓；若單片平均電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓，則控制空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)停止運(yùn)行。本發(fā)明在燃料電池系統(tǒng)停機(jī)吹掃后，控制空氣系統(tǒng)與電堆形成封閉的空氣回路、氫氣系統(tǒng)對電堆供應(yīng)氫氣，由于空氣回路是封閉的，氫氣可充分消耗空氣回路內(nèi)的氧氣，使燃料電池系統(tǒng)停機(jī)泄放的更徹底。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及燃料電池系統(tǒng)停機(jī)泄放控制方法及裝置、車輛。

背景技術(shù)

燃料電池的原理是通過電化學(xué)反應(yīng)把燃料化學(xué)能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能，由于燃料電池不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此熱效率高。目前，在汽車領(lǐng)域，質(zhì)子交換膜燃料電池的應(yīng)用最為廣泛。

質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的供給系統(tǒng)包括空氣系統(tǒng)和氫氣系統(tǒng)，當(dāng)燃料電池系統(tǒng)需要停機(jī)時，會首先進(jìn)行氣體吹掃，利用空氣和氫氣將電堆腔體內(nèi)部和管路殘留的水帶走，便于下一次起動；然后進(jìn)行泄放，主要目的是利用氫氣將電堆空氣腔體的殘余的氧氣消耗完，使電堆內(nèi)部充滿氮?dú)?，避免氧氣滲透到電堆氫氣腔體形成氫空界面，對電堆催化劑造成衰減。泄放過程中一般通過DCDC給電堆加載一個泄放電流，利用PTC或泄放電阻消耗電量，同時觀測電堆電壓，當(dāng)電堆電壓降低至一定值后判斷泄放完成?，F(xiàn)有技術(shù)在燃料電池系統(tǒng)停機(jī)泄放時，由于泄放控制策略不合理，存在泄放不徹底的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過提供燃料電池系統(tǒng)停機(jī)泄放控制方法及裝置、車輛，解決了現(xiàn)有技術(shù)中燃料電池系統(tǒng)停機(jī)泄放不徹底的技術(shù)問題。

一方面，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案：

一種燃料電池系統(tǒng)停機(jī)泄放控制方法，所述燃料電池系統(tǒng)包括空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)、DCDC模塊和電堆，空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)分別連接電堆，DCDC模塊連接電堆的正負(fù)極，所述方法包括：

燃料電池系統(tǒng)停機(jī)吹掃后，控制空氣系統(tǒng)與電堆形成封閉的空氣回路，控制氫氣系統(tǒng)對電堆供應(yīng)氫氣，控制DCDC模塊對電堆施加大小為第一預(yù)設(shè)電流的泄放電流，檢測電堆的單片平均電壓；

若所述單片平均電壓低于第一預(yù)設(shè)電壓，則控制空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)停止運(yùn)行。優(yōu)選的，空氣系統(tǒng)包括三通閥、空壓機(jī)和背壓閥，三通閥的第一進(jìn)口接入外部空氣，三通閥的出口經(jīng)空壓機(jī)連接電堆的空氣進(jìn)口，電堆的空氣出口分別連接三通閥的第二進(jìn)口和背壓閥；

所述控制空氣系統(tǒng)與電堆形成封閉的空氣回路，包括：

控制三通閥和背壓閥全關(guān)。

優(yōu)選的，所述控制空氣系統(tǒng)與電堆形成封閉的空氣回路，還包括：

控制空壓機(jī)運(yùn)行。

優(yōu)選的，所述控制空壓機(jī)運(yùn)行：

控制空壓機(jī)以最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

優(yōu)選的，氫氣系統(tǒng)包括比例閥、回氫泵、氣液分離器和排水閥，比例閥的進(jìn)口接入外部氫氣，電堆的第一氫氣接口分別連接比例閥的出口、回氫泵的第一端口，電堆的第二氫氣接口連接氣液分離器的第一氣體接口，氣液分離器的第二氣體接口連接回氫泵的第二端口，氣液分離器的出口連接排水閥；

所述控制氫氣系統(tǒng)對電堆供應(yīng)氫氣，包括：

調(diào)節(jié)比例閥的開度以使氫氣進(jìn)堆壓力處于第一預(yù)設(shè)壓力。

優(yōu)選的，所述控制氫氣系統(tǒng)對電堆供應(yīng)氫氣，還包括：

關(guān)閉排水閥。

優(yōu)選的，所述控制氫氣系統(tǒng)對電堆供應(yīng)氫氣，還包括：

控制回氫泵正向運(yùn)行。