[發明專利]一種燃料電池用氫氣置換系統

在審

• 申請號: 202211229609.7
• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN115377458A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 盛有冬;趙興旺;秦仲陽;王鵬
• 申請（專利權）人: 北京億華通科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04225
• 分類號: H01M8/04225;H01M8/04082
• 代理公司: 北京共騰律師事務所 16031
• 代理人: 劉薇

1.一種燃料電池用氫氣置換系統，其特征在于，包括電堆、氫氣供給裝置、排氫閥和置換控制器；其中，

電堆的氫氣進口接氫氣供給裝置的輸出端，氫氣尾氣出口經排氫閥接外部尾排管道；

置換控制器，用于接收到置換指令后，控制氫氣供給裝置啟動并向電堆內通入低壓氫氣，監測到電堆陽極側氣壓達到設定值后，控制排氫閥按照設定規律開啟并啟動計時，直到計時時間達到設定時間關閉排氫閥，并控制氫氣供給裝置向電堆內通入高壓氫氣，直到置換完成。

2.根據權利要求1所述的燃料電池用氫氣置換系統，其特征在于，還包括氫氣循環裝置；并且，

排氫閥具有兩個輸出端，其輸出端一接外部尾排管道，其輸出端二經氫氣循環裝置接氫氣供給裝置的循環回路入口；

氫氣循環裝置的控制端接置換控制器的輸出端。

3.根據權利要求2所述的燃料電池用氫氣置換系統，其特征在于，所述置換控制器進一步包括：

數據獲取單元，用于獲取當前時刻的電堆陽極側氣壓，發送至數據處理與控制單元；

數據處理與控制單元，用于接收到置換指令后，控制氫氣供給裝置啟動并向電堆內通入30~70kPa的低壓氫氣，監測到電堆陽極側氣壓達到使得總置換時間最短的設定值P₁后，控制排氫閥按照設定規律開啟并啟動計時，直到計時時間達到設定時間關閉排氫閥，再次控制氫氣供給裝置向電堆內通入100~150kPa的高壓氫氣，直到置換完成，發出氫氣置換完成的指令。

4.根據權利要求3所述的燃料電池用氫氣置換系統，其特征在于，所述數據獲取單元進一步包括：

入堆氣體壓力傳感器，布設于電堆的氫氣入口處，用于實時獲取入堆氫氣壓力；

出堆氣體壓力傳感器，設于電堆的氫氣尾氣出口處，用于實時獲取出堆氫氣尾氣壓力，作為電堆陽極側氣壓。

5.根據權利要求4所述的燃料電池用氫氣置換系統，其特征在于，所述數據處理與控制單元執行如下程序：

接收到置換指令后，啟動氫氣供給裝置，并控制氫氣供給裝置向電堆內通入壓力為設定值P₁的低壓氫氣；

在通氣過程中，實時監測電堆陽極側氣壓是否達到使得置換時間最短對應的設定值P₁，一旦達到設定值P₁，執行下一步，否則，繼續監測；

控制排氫閥按照設定規律開啟，并啟動計時，在計時時間達到設定時間后，關閉排氫閥；

控制氫氣供給裝置向電堆內通入壓力為目標值P₂的高壓氫氣；

在通氣過程中，實時監測電堆陽極側氣壓是否達到表征置換完成的目標值P₂，一旦達到，發出置換完成的指令，否則，繼續監測。