CN111668524A - 一种燃料电池及其控制系统、控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种燃料电池，属于燃料电池技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种燃料电池硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括由多个单池层叠形成的燃料电池电堆，所述燃料电池电堆的一端设置有正极压板，所述燃料电池电堆的另一端设置有负极压板，所述燃料电池电堆内部的各单池之间均设置有绝缘片，每个单池的输出端设置有开关；本发明应用于燃料电池。

Description

一种燃料电池及其控制系统、控制方法

技术领域

本发明一种燃料电池及其控制系统、控制方法，属于燃料电池及其控制系统、控制方法技术领域。

背景技术

世界石油危机与环境污染呼唤能源技术的革新。氢气来源广，现有化工副产品中的氢气资源丰富；而且氢气可以由电解水制得，其中的电可取自太阳能发电或风力发电，因此，氢气属于绿色能源，氢能被认为是最清洁能源。氢燃料电池是一种零污染的发电技术，具有能源转化效率高、零污染、可模块化集成等优点，被认为是未来汽车，尤其是商用车动力电池的优选动力技术。

氢燃料电池属于电化学发电技术，燃料电池一般由多节电池串联而成，单池发电特性直接影响燃料电池的可靠性。现有燃料电池的双极板同时是取电板，因此燃料电池电堆内部单池之间为串联结构，因此在电堆结构上即限定了无法将单池单独实现绝缘隔离；单池发电一致性是燃料电池的关键参数，通常通过监测单池电压一致性进行衡量。影响燃料电池内部单池电压的因素非常复杂，包括负载工况、膜电极固有的工艺质量及寿命周期、氢气/氧气浓度和流速、温度、湿度、杂质等多方面的因素，即单池电压是变数，且具有波动性，若某一单池电压波动超过电堆压差保护值，现有燃料电池无法实现单个单池的电气隔离，从而导致整个燃料电池停止工作，直接影响燃料电池工作的可靠性，因此需要提供一种高可靠性的燃料电池。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种燃料电池及其控制系统硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种燃料电池，包括由多个单池层叠形成的燃料电池电堆，所述燃料电池电堆的一端设置有正极压板，所述燃料电池电堆的另一端设置有负极压板；

所述燃料电池电堆内部的各单池之间均设置有绝缘片；

每个单池的输出端均设置有开关。

所述单池包括阴极极板、阳极极板，所述阴极极板的一侧表面通过膜电极与阳极极板的一侧表面接触；

所述阴极极板的另一侧表面设置有延伸至燃料电池电堆外侧的正极集流单元，所述正极集流单元上设置有正极取电柱；

所述阳极极板的另一侧表面设置有延伸至燃料电池电堆外侧的负极集流单元，所述负极集流单元上设置有负极取电柱。

所述正极集流单元包括正极金属集流网、正极集流片，所述正极集流片设置在正极金属集流网的外侧，所述正极集流片通过多个铆钉与正极金属集流网固定连接；

所述负极集流单元包括负极金属集流网、负极集流片，所述负极集流片设置在负极金属集流网的外侧，所述负极集流片通过多个铆钉与负极金属集流网固定连接。

所述燃料电池电堆的输出端通过导线与DC-DC转换器的输入端连接，所述DC-DC转换器的输出端通过导线与负载相连。

所述正极集流片具体为铝片，所述负极集流片具体为铜片。

一种燃料电池控制系统，包括储氢供氢单元、空气供给单元、散热单元、控制单元，其特征在于：所述储氢供氢单元包括高压储氢瓶，所述高压储氢瓶的出气口通过第一管道与燃料电池电堆的第一进气口相连，所述第一管道上设置有减压阀、开关阀、氢气流量计、氢气压力计，所述燃料电池电堆的第一进气口通过第一管道与氢气循环泵的输出端相连，所述氢气循环泵的输入端通过管道与燃料电池电堆的第一出气口相连，所述燃料电池电堆的第一出气口的管道上设置有氢气尾排阀；

所述空气供给单元包括过滤器，所述过滤器通过第二管道与燃料电池电堆的第二进气口相连，所述第二管道上设置有空气流量计、空气压缩机、空气温度计、空气压力计、空气加湿器、空气湿度计，所述燃料电池电堆的第二出气口上设置有背压阀；

所述散热单元包括水泵，所述水泵的一端通过第三管道与燃料电池电堆的进水口相连，所述水泵的另一端通过第三管道与散热器的一端相连，所述散热器的另一端通过第三管道与燃料电池电堆的出水口相连；

所述控制单元内部设置有微控制器，所述微控制器通过导线分别与减压阀、开关阀、氢气尾排阀、背压阀的控制端相连, 所述微控制器还通过导线分别与氢气循环泵、空气压缩机、水泵、空气加湿器、散热器的控制端相连，所述微控制器还通过导线分别与氢气流量计、氢气压力计、空气流量计、空气温度计、空气压力计、空气湿度计的信号输出端相连，所述微控制器还通过导线与开关的控制端相连。

所述控制单元内部还设置有单池电压检测模块，所述单池电压检测模块通过导线与微控制器相连。

所述散热器与燃料电池电堆出水口相连的第三管道上设置有冷却液温度计，所述冷却液温度计的信号输出端通过导线与微控制器相连。

一种燃料电池控制方法，包括以下步骤：

步骤一：将上述燃料电池控制系统中的储氢供氢单元、空气供给单元、散热单元、控制单元连接电源并开启；

步骤二：控制单元通过接收储氢供氢单元、空气供给单元、散热单元各器件上电反馈信号完成系统自检；

步骤三：控制单元采集包括氢气流量计、氢气压力计、空气流量计、空气温度计、空气压力计、空气湿度计、冷却液温度计的各监测单元的信号反馈数据，反馈数据均满足设定的启动条件后，接通反应气体，氢气、空气分别通过第一进气口、第二进气口进入燃料电池电堆内部，各监测单元的信号反馈数据不满足启动条件，将储氢供氢单元、空气供给单元、散热单元下电检测；

步骤四：根据上述步骤三所述的监测单元的信号反馈数据满足启动条件，接通反应气体后，控制单元的单池电压检测模块采集各个单池的开路电压数据，并将采集的单池电压数据发送至控制单元的微控制器进行数据处理、判断，根据单池开路电压范围为0.9V-1.0V，单池压差小于50mV的判断条件进行判断；

步骤五：根据上述步骤四所述的单池开路电压、单池压差范围对单池情况进行判断，单池开路电压及单池压差正常，逐步在燃料电池电堆两端加载负载，某一单池开路电压或单池压差数据异常，微控制器控制该单池上设置的开关动作，将该异常单池进行隔离；

步骤六：根据上述步骤五所述的将异常单池隔离后，燃料电池电堆开始发电，单池电压检测模块在发电过程中继续监测发电中的单池工作电压，发电中单池工作电压为0.6V-0.7V，当某一单池电压偏离正常范围，微控制器控制该单池上设置的开关动作，将该异常单池进行隔离，其余单池正常发电，直至接到关机指令，燃料电池电堆停止发电，各监测单元下电。

本发明相对于现有技术具备的有效效果为：本发明通过在燃料电池内部的各单池之间设置绝缘片，从结构上实现了单池间的绝缘，即实现了单池间的电独立；且每个单池设置有开关，可单独控制单池的开关状态，当某一单池出现故障时即可通过控制该单池的开关将其进行电气隔离，不会影响整个燃料电池的工作，极大地提高了燃料电池的可靠性；本发明的单池设置有可延伸至燃料电池外侧的集流单元，将传统燃料电池的单池内部电连接改为了外部电连接，实现了燃料电池单池发电的独立控制，从而提高了燃料电池的可靠性。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的单池结构示意图；

图3为本发明的负极集流单元结构示意图；

图4为本发明的正极集流单元结构示意图；

图5为本发明的燃料电池控制系统结构示意图；

图6为本发明的电路结构示意图；

图7为本发明的燃料电池控制方法流程图。

图中：1为单池、2为燃料电池电堆、3为正极压板、4为负极压板、5为绝缘片、6为开关、7为DC-DC转换器、8为负载、22为储氢供氢单元、23为空气供给单元、24为散热单元、25为控制单元、26为高压储氢瓶、27为减压阀、28为开关阀、29为氢气尾排阀、30为氢气循环泵、31为第一管道、32为过滤器、33为空气流量计、34为空气压缩机、35为背压阀、36为第二管道、37为水泵、38为散热器、39为冷却液温度计、40为第三管道、41为氢气流量计、42为氢气压力计、43为空气温度计、44为空气压力计、45为空气加湿器、46为空气湿度计；

101为阴极极板、102为阳极极板、103为膜电极、104为正极集流单元、105为正极取电柱、106为负极集流单元、107为负极取电柱、1041为正极金属集流网、1042为正极集流片、1061为负极金属集流网、1062为负极集流片、2501为微控制器、2502为单池电压检测模块。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明一种燃料电池，包括由多个单池1层叠形成的燃料电池电堆2，所述燃料电池电堆2的一端设置有正极压板3，所述燃料电池电堆2的另一端设置有负极压板4；

所述燃料电池电堆2内部的各单池1之间均设置有绝缘片5；

每个单池1的输出端均设置有开关6。

所述单池1包括阴极极板101、阳极极板102，所述阴极极板101的一侧表面通过膜电极103与阳极极板102的一侧表面接触；

所述阴极极板101的另一侧表面设置有延伸至燃料电池电堆2外侧的正极集流单元104，所述正极集流单元104上设置有正极取电柱105；

所述阳极极板102的另一侧表面设置有延伸至燃料电池电堆2外侧的负极集流单元106，所述负极集流单元106上设置有负极取电柱107。

所述正极集流单元104包括正极金属集流网1041、正极集流片1042，所述正极集流片1042设置在正极金属集流网1041的外侧，所述正极集流片1042通过多个铆钉与正极金属集流网1041固定连接；

所述负极集流单元106包括负极金属集流网1061、负极集流片1062，所述负极集流片1062设置在负极金属集流网1061的外侧，所述负极集流片1062通过多个铆钉与负极金属集流网1061固定连接。

所述燃料电池电堆2的输出端通过导线与DC-DC转换器7的输入端连接，所述DC-DC转换器7的输出端通过导线与负载8相连。

所述正极集流片1042具体为铝片，所述负极集流片1062具体为铜片。

一种燃料电池控制系统，包括储氢供氢单元22、空气供给单元23、散热单元24、控制单元25，其特征在于：所述储氢供氢单元22包括高压储氢瓶26，所述高压储氢瓶26的出气口通过第一管道31与燃料电池电堆2的第一进气口相连，所述第一管道31上设置有减压阀27、开关阀28、氢气流量计41、氢气压力计42，所述燃料电池电堆2的第一进气口通过第一管道31与氢气循环泵30的输出端相连，所述氢气循环泵30的输入端通过管道与燃料电池电堆2的第一出气口相连，所述燃料电池电堆2的第一出气口的管道上设置有氢气尾排阀29；

所述空气供给单元23包括过滤器32，所述过滤器32通过第二管道36与燃料电池电堆2的第二进气口相连，所述第二管道36上设置有空气流量计33、空气压缩机34、空气温度计43、空气压力计44、空气加湿器45、空气湿度计46，所述燃料电池电堆2的第二出气口上设置有背压阀35；

所述散热单元24包括水泵37，所述水泵37的一端通过第三管道40与燃料电池电堆2的进水口相连，所述水泵37的另一端通过第三管道40与散热器38的一端相连，所述散热器38的另一端通过第三管道40与燃料电池电堆2的出水口相连；

所述控制单元25内部设置有微控制器2501，所述微控制器2501通过导线分别与减压阀27、开关阀28、氢气尾排阀29、背压阀35的控制端相连, 所述微控制器2501还通过导线分别与氢气循环泵30、空气压缩机34、水泵37、空气加湿器45、散热器38的控制端相连，所述微控制器2501还通过导线分别与氢气流量计41、氢气压力计42、空气流量计33、空气温度计43、空气压力计44、空气湿度计46的信号输出端相连，所述微控制器2501还通过导线与开关6的控制端相连。

所述控制单元25内部还设置有单池电压检测模块2502，所述单池电压检测模块2502通过导线与微控制器2501相连。

所述散热器38与燃料电池电堆2出水口相连的第三管道40上设置有冷却液温度计39，所述冷却液温度计39的信号输出端通过导线与微控制器2501相连。

一种燃料电池控制方法，包括以下步骤：

步骤一：将上述燃料电池控制系统中的储氢供氢单元22、空气供给单元23、散热单元24、控制单元25连接电源并开启；

步骤二：控制单元25通过接收储氢供氢单元22、空气供给单元23、散热单元24各器件上电反馈信号完成系统自检；

步骤三：控制单元25采集包括氢气流量计41、氢气压力计42、空气流量计33、空气温度计43、空气压力计44、空气湿度计46、冷却液温度计49的各监测单元的信号反馈数据，反馈数据均满足设定的启动条件后，接通反应气体，氢气、空气分别通过第一进气口、第二进气口进入燃料电池电堆2内部，各监测单元的信号反馈数据不满足启动条件，将储氢供氢单元22、空气供给单元23、散热单元24下电检测；

步骤四：根据上述步骤三所述的监测单元的信号反馈数据满足启动条件，接通反应气体后，控制单元25的单池电压检测模块2502采集各个单池的开路电压数据，并将采集的单池电压数据发送至控制单元25的微控制器2501进行数据处理、判断，根据单池开路电压范围为0.9V-1.0V，单池压差小于50mV的判断条件进行判断；

步骤五：根据上述步骤四所述的单池开路电压、单池压差范围对单池情况进行判断，单池开路电压及单池压差正常，逐步在燃料电池电堆2两端加载负载，某一单池开路电压或单池压差数据异常，微控制器2501控制该单池上设置的开关6动作，将该异常单池进行隔离；

步骤六：根据上述步骤五所述的将异常单池隔离后，燃料电池电堆2开始发电，单池电压检测模块2502在发电过程中继续监测发电中的单池工作电压，发电中单池工作电压为0.6V-0.7V，当某一单池电压偏离正常范围，微控制器2501控制该单池上设置的开关6动作，将该异常单池进行隔离，其余单池正常发电，直至接到关机指令，燃料电池电堆2停止发电，各监测单元下电。

本发明的燃料电池电堆2通过多个单池层叠组合形成，并在单池1之间设置有绝缘片5实现了单池间的电独立，在燃料电池电堆2的两端分别设置正极压板3和负极压板4，将多个单池装配成燃料电池电堆2，在每个单池的输出端设置有开关6；其中单池1包括阴极极板101、阳极极板102、膜电极103、正极集流单元104、负极集流单元106、正极取电柱105和负极取电柱107，膜电极103由质子交换膜、阴极催化层、阳极催化层、阴极扩散层、阳极扩散层构成。

本发明燃料电池电堆2的输出端通过导线与DC-DC转换器7连接，将电压调整至负载要求范围后，通过DC-DC转换器7连接负载8；正极集流单元104包括正极金属集流网1041和正极集流片1042，正极集流片1042设置在正极金属集流网1041的外侧，并通过设置的多个铆接孔用铆钉将正极金属集流网1041和正极集流片1042固定连接；负极集流单元106包括负极金属集流网1061和负极集流片1062，负极集流片1062设置在负极金属集流网1061的外侧，并通过设置的多个铆接孔用铆钉将负极金属集流网1061和负极集流片1062固定连接；且在正极集流单元104、负极集流单元106伸出燃料电池电堆2的一端分别设置有正极取电柱105、负极取电柱107；取电柱的设置，将燃料电池内部传统的串联模式改为了外部电连接模式，单池之间的连接模式具体可以为串联形式、并联形式或串并混联形式，以适应更宽的外负载电压或电流平台，且单池间连接时，通过设置的开关6可独立控制燃料电池内部某一单池的启停。

本发明的燃料电池控制系统，包括储氢供氢单元22、空气供给单元23、散热单元24、控制单元25；其中，储氢供氢单元22包括高压储氢瓶26、减压阀27、开关阀28、氢气尾排阀29、氢气循环泵30及第一管道31；空气供给单元23包括过滤器32、空气流量计33、空气压缩机34、背压阀35、第二管道36、空气温度计43、空气压力计44和空气湿度计46、；散热单元24包括水泵37、散热器38、冷却液温度计39和第三管道40；本发明的燃料电池控制系统通过控制单元25实现对燃料电池发电及燃料电池内部各单池的监测控制，具体的控制单元25内部设置有微控制器2501，微控制器2501通过导线分别与减压阀27、开关阀28、氢气尾排阀29、氢气循环泵30、空气流量计33、空气压缩机34、背压阀35、水泵37、散热器38、冷却液温度计39、氢气流量计41、氢气压力计42、空气温度计43、空气压力计44、空气加湿器45、空气湿度计46、单池开关6相连。

在控制单元25内部还设置有单池电压检测模块2502，单池电压检测模块2502的输入端通过导线与微控制器2501连接，单池电压检测模块2502的输出端通过导线连接单池极板，单池1输出端设置的开关6采用MOS管，通过电压驱动开关6的导通和断开；通过单池电压检测模块2502可实时监测燃料电池上电前及发电时各单池的电压，微控制器2501对单池电压检测模块检测到的数据进行处理分析，当某一单池电压低于正常范围时，通过微控制器2501控制该单池上设置的开关6断开，实现对该单池的电气隔离，其余单池正常工作，保障燃料电池发电的可靠性，同时，避免单池在过低电压时继续发电，导致膜电极快速衰减的情况发生，延长了燃料电池整体使用寿命。

本发明的燃料电池与燃料电池控制系统配合使用时，其工作步骤如下：1）燃料电池接到开机指令；2）燃料电池控制系统上电；3）系统自检，检测各辅助单元是否上电，反馈信号是否正常等；4）若满足启动条件，即控制单元25采集到各监测单元，包括氢气流量计41、氢气压力计42、空气流量计33、空气温度计43、空气压力计44、空气湿度计46、冷却液温度计39，反馈量均满足启动条件，则接通反应气体，空气及氢气进入燃料电池，否则辅助单元下电；5）单池电压检测模块检测单池开路电压，微控制器2501判断电池电压及压差是否正常，电池开路电压正常范围一般为0.9V~1.0V，单池压差一般小于50mV；6）若开路电压均正常，则逐步加载，否则先隔离非正常电池；7）燃料电池发电过程，单池电压检测模块检测继续检测单池电压，单池正常工作电压范围为0.6V~0.7V，若某一单池电压偏离正常范围，则立即对其隔离，以保障系统整体发电的连续性，直至接到关机指令后将燃料电池关机。

本发明提出一种燃料电池，在电堆内部各单池间设置绝缘结构，从结构上实现了单池间的绝缘隔离；其次，每个单池设计独立开关，结合单池电压检测模块，对出现故障的单池，迅速进行电气隔离，而剩余正常单池仍可正常发电，由此保障燃料电池系统发电的可持续性，极大提高了燃料电池发电技术的可靠性。另一方面，本发明可解决发电过程电池电压波动导致的电池保护停机，提高了燃料电池发电的可靠性；可实现电堆内部单池独立发电，可及时切断电压过低的单池发电，避免低电压膜电极继续发电可能引发的不可逆损坏。

本发明首先在电堆内部单池之间增设绝缘片，打破传统电堆内部单池间的串联，实现电堆单池间的电独立；其次，在单池双极板外侧增设集流单元，并在集流单元上设置取电柱，将传统内部串联连接模式改为外部电连接模式；集流单元由金属集流网和集流片组成，集流片设置在金属集流网的外侧，并通过多个铆钉将集流片和金属集流网铆接成一个整体；取电片伸出电堆的一端连接有取电柱；本发明的技术优势还体现在燃料电池控制系统中，通过采用燃料电池单池电压检测模块，实时监控燃料电池上电前及发电时单池电压，发现单池电压处于非正常范围，立即对其进行隔离，且不干扰其余正常单池工作，保障燃料电池发电的可靠性；同时，避免单池过低电压下发电，导致膜电极快速衰减，延长电堆整体寿命。

关于本发明具体结构需要说明的是，本发明采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本发明提出的技术问题，本发明中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种燃料电池，包括由多个单池（1）层叠形成的燃料电池电堆（2），其特征在于：所述燃料电池电堆（2）的一端设置有正极压板（3），所述燃料电池电堆（2）的另一端设置有负极压板（4）；

所述燃料电池电堆（2）内部的各单池（1）之间均设置有绝缘片（5）；

每个单池（1）的输出端均设置有开关（6）。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池，其特征在于：所述单池（1）包括阴极极板（101）、阳极极板（102），所述阴极极板（101）的一侧表面通过膜电极（103）与阳极极板（102）的一侧表面接触；

所述阴极极板（101）的另一侧表面设置有延伸至燃料电池电堆（2）外侧的正极集流单元（104），所述正极集流单元（104）上设置有正极取电柱（105）；

所述阳极极板（102）的另一侧表面设置有延伸至燃料电池电堆（2）外侧的负极集流单元（106），所述负极集流单元（106）上设置有负极取电柱（107）。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池，其特征在于：所述正极集流单元（104）包括正极金属集流网（1041）、正极集流片（1042），所述正极集流片（1042）设置在正极金属集流网（1041）的外侧，所述正极集流片（1042）通过多个铆钉与正极金属集流网（1041）固定连接；

所述负极集流单元（106）包括负极金属集流网（1061）、负极集流片（1062），所述负极集流片（1062）设置在负极金属集流网（1061）的外侧，所述负极集流片（1062）通过多个铆钉与负极金属集流网（1061）固定连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种燃料电池，其特征在于：所述燃料电池电堆（2）的输出端通过导线与DC-DC转换器（7）的输入端连接，所述DC-DC转换器（7）的输出端通过导线与负载（8）相连。

5.根据权利要求3所述的一种燃料电池，其特征在于：所述正极集流片（1042）具体为铝片，所述负极集流片（1062）具体为铜片。

6.一种燃料电池控制系统，包括储氢供氢单元（22）、空气供给单元（23）、散热单元（24）、控制单元（25），其特征在于：所述储氢供氢单元（22）包括高压储氢瓶（26），所述高压储氢瓶（26）的出气口通过第一管道（31）与燃料电池电堆（2）的第一进气口相连，所述第一管道（31）上设置有减压阀（27）、开关阀（28）、氢气流量计（41）、氢气压力计（42），所述燃料电池电堆（2）的第一进气口通过第一管道（31）与氢气循环泵（30）的输出端相连，所述氢气循环泵（30）的输入端通过管道与燃料电池电堆（2）的第一出气口相连，所述燃料电池电堆（2）的第一出气口的管道上设置有氢气尾排阀（29）；

所述空气供给单元（23）包括过滤器（32），所述过滤器（32）通过第二管道（36）与燃料电池电堆（2）的第二进气口相连，所述第二管道（36）上设置有空气流量计（33）、空气压缩机（34）、空气温度计（43）、空气压力计（44）、空气加湿器（45）、空气湿度计（46），所述燃料电池电堆（2）的第二出气口上设置有背压阀（35）；

所述散热单元（24）包括水泵（37），所述水泵（37）的一端通过第三管道（40）与燃料电池电堆（2）的进水口相连，所述水泵（37）的另一端通过第三管道（40）与散热器（38）的一端相连，所述散热器（38）的另一端通过第三管道（40）与燃料电池电堆（2）的出水口相连；

所述控制单元（25）内部设置有微控制器（2501），所述微控制器（2501）通过导线分别与减压阀（27）、开关阀（28）、氢气尾排阀（29）、背压阀（35）的控制端相连, 所述微控制器（2501）还通过导线分别与氢气循环泵（30）、空气压缩机（34）、水泵（37）、空气加湿器（45）、散热器（38）的控制端相连，所述微控制器（2501）还通过导线分别与氢气流量计（41）、氢气压力计（42）、空气流量计（33）、空气温度计（43）、空气压力计（44）、空气湿度计（46）的信号输出端相连，所述微控制器（2501）还通过导线与开关（6）的控制端相连。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池控制系统，其特征在于：所述控制单元（25）内部还设置有单池电压检测模块（2502），所述单池电压检测模块（2502）通过导线与微控制器（2501）相连。

8.根据权利要求6所述的一种燃料电池控制系统，其特征在于：所述散热器（38）与燃料电池电堆（2）出水口相连的第三管道（40）上设置有冷却液温度计（39），所述冷却液温度计（39）的信号输出端通过导线与微控制器（2501）相连。

9.一种燃料电池控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将上述燃料电池控制系统中的储氢供氢单元（22）、空气供给单元（23）、散热单元（24）、控制单元（25）连接电源并开启；

步骤二：控制单元（25）通过接收储氢供氢单元（22）、空气供给单元（23）、散热单元（24）各器件上电反馈信号完成系统自检；

步骤三：控制单元（25）采集包括氢气流量计（41）、氢气压力计（42）、空气流量计（33）、空气温度计（43）、空气压力计（44）、空气湿度计（46）、冷却液温度计（49）的各监测单元的信号反馈数据，反馈数据均满足设定的启动条件后，接通反应气体，氢气、空气分别通过第一进气口、第二进气口进入燃料电池电堆（2）内部，各监测单元的信号反馈数据不满足启动条件，将储氢供氢单元（22）、空气供给单元（23）、散热单元（24）下电检测；

步骤四：根据上述步骤三所述的监测单元的信号反馈数据满足启动条件，接通反应气体后，控制单元（25）的单池电压检测模块（2502）采集各个单池的开路电压数据，并将采集的单池电压数据发送至控制单元（25）的微控制器（2501）进行数据处理、判断，根据单池开路电压范围为0.9V-1.0V，单池压差小于50mV的判断条件进行判断；

步骤五：根据上述步骤四所述的单池开路电压、单池压差范围对单池情况进行判断，单池开路电压及单池压差正常，逐步在燃料电池电堆（2）两端加载负载，某一单池开路电压或单池压差数据异常，微控制器（2501）控制该单池上设置的开关（6）动作，将该异常单池进行隔离；

步骤六：根据上述步骤五所述的将异常单池隔离后，燃料电池电堆（2）开始发电，单池电压检测模块（2502）在发电过程中继续监测发电中的单池工作电压，发电中单池工作电压为0.6V-0.7V，当某一单池电压偏离正常范围，微控制器（2501）控制该单池上设置的开关（6）动作，将该异常单池进行隔离，其余单池正常发电，直至接到关机指令，燃料电池电堆（2）停止发电，各监测单元下电。

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