CN114094147B - 燃料电池模块的排水排气控制方法及燃料电池模块 - Google Patents

燃料电池模块的排水排气控制方法及燃料电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃料电池模块的排水排气控制方法，包括：实时采集燃料电池模块的绝缘电阻值Rt；实时检测燃料电池模块壳体内底部的积水信息，根据采集的积水信息判断壳体内是否存在积水，若存在积水，对燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间增加吹扫流量至最大值进行吹扫；若不存在积水，根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，对所述燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间进行吹扫。

Description

燃料电池模块的排水排气控制方法及燃料电池模块
技术领域
本申请涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池模块的排水排气控制方法及燃料电池模块。
背景技术
随着新能源产业的迅速发展，由于燃料电池具有加料时间短、长续航、可以做到零排放等优点，燃料电池的市场应用规模越来越大。燃料电池的发电主体是燃料电池堆(简称电堆)，需要满足防尘、防水等要求，需要把燃料电池堆封装在一个封闭的壳体内，组成燃料电池模块。在燃料电池工作时，存在一定量的气体以及水汽从燃料电池堆内部逸出的问题，而且交变的工况及环境温度变化时也可能产生少量冷凝水，同时，长时间使用的电堆存在密封老化或机械疲劳，甚至有液态水微漏的风险，从而降低燃料电池的绝缘电阻，且如果电堆本体被水泡容易引发短路故障，造成安全隐患。
科技工作者一直在致力于提高燃料电池堆的气密性，减少外漏的可能。但是燃料电池堆是由多个单电池以串联方式层叠组合而成，尤其在电堆功率增加的情况下，单电池数量越来越多，在装配过程中可能出现的气密性问题也就越多。而且随着测试时间延长，电堆经历冷热交替、压力变化、干湿变化等也会造成气密性问题，因此往往难以彻底避免绝缘下降的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本申请实施例提供一种燃料电池模块及其排水排气控制方法。
本发明实施例提供了一种燃料电池模块的排水排气控制方法，包括：
实时采集燃料电池模块的绝缘电阻值Rt，其中，所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的绝缘电阻值；
实时检测燃料电池模块壳体内底部的积水信息，根据采集的积水信息判断壳体内是否存在积水，若存在积水，对燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间增加吹扫流量至最大值进行吹扫；若不存在积水，根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，对所述燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间进行吹扫。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法，所述根据采集的积水信息判断壳体内是否存在积水包括：
实时采集壳体底部的漏液开关的信息，若漏液开关连续3秒以上均判定有液体存在，则判认所述壳体内存在积水；否则判认所述壳体内无液体存在，保持吹扫流量为初始值。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法，所述若存在积水，增加吹扫流量至最大值进行吹扫排水，包括：
在吹扫排水过程中，所述漏液开关连续10秒以上均判定无液体存在，则恢复吹扫流量至初始值。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法，所述根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，对所述燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间进行吹扫，包括：
若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于等于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，则保持吹扫通风流量为初始值；
若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt小于所述燃料电池模块所设定的最小绝缘电阻值Rmin，则增加吹扫通风流量至最大值，直至所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset；
若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的最小绝缘电阻值Rmin，且所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt小于等于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，则增加吹扫通风流量，直至所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，其中所述燃料电池模块的最小绝缘电阻值Rmin为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的所允许的最小绝缘电阻值；所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的符合出厂需求的绝缘电阻值。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法，所述若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的最小绝缘电阻值Rmin，且所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt小于等于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，则增加吹扫通风流量，包括：
根据实时采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例关系对吹扫通风流量进行调节。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法，所述根据实时采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例关系对吹扫通风流量进行调节，包括：
所述吹扫通风流量的流量大小与实时采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt和所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset的比值呈反比例关系。
本发明实施例还提供了一种燃料电池模块，包括：壳体、燃料电池堆、控制单元、绝缘电阻值Rt检测单元；
所述燃料电池堆设置在所述壳体内；
所述绝缘电阻值Rt检测单元用于监测所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt，并将监测信息发送至所述控制单元，其中，所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的绝缘电阻值；
还包括设置在所述壳体底部的积水检测单元，所述积水检测单元用于监测所述壳体底部是否存在积水，并将监测信息发送至所述控制单元；
所述控制单元执行如权利要求1-6中任一项所述的燃料电池模块的排水排气控制方法，控制吹扫流量。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块，所述壳体的底部为不规则底面，所述不规则底面将所述壳体内部的积水汇聚在所述不规则底面的最低点处，所述积水检测单元设于所述最低点处。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块，所述积水检测单元为设置在所述壳体底部的漏液开关。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块，所述燃料电池模块包括数据采集控制器，所述数据采集控制器包括所述绝缘电阻值Rt检测单元与所述控制单元。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块，所述壳体还包括通风口和排液口；所述通风口设置在所述壳体的任一侧面的顶端，所述排液口设置在所述不规则底面的最低点处；
其中所述通风口和所述排液口呈对角线设置，所述通风口外接气源在所述燃料电池模块运行过程中通入气体排出所述燃料电池模块中泄露的气体和/或积水或水汽，所述排液口排出气体和/或积水。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块，所述不规则底面为斜面或具有导水沟槽的底面或具有导水沟槽的斜面或多组斜面组成的底面中的一种或组合。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块，所述斜面的倾斜角度小于等于10度，所述导水沟槽具有倾斜角度小于等于10度的斜面。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块，所述不规则底面的内表面设置有疏水涂层。
根据本发明实施例所提供的燃料电池模块，所述燃料电池堆通过螺纹或支架固定在所述不规则底面上。
本发明的有益效果为：本申请实施例提供一种燃料电池模块的排水排气控制方法及燃料电池模块，由于燃料电池模块的绝缘电阻值与壳体内的水汽量存在着一定的对应关系，因此，通过实时采集燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的绝缘电阻值，以及实时检测燃料电池模块壳体内底部的积水信息，并根据所积水信息判断燃料电池壳体内是否存在积水，以及预设的绝缘电阻值范围和/或积水信息来调整吹扫通风流量，从而加快壳体内部的积水排出。在本实施例中通过检测壳体与燃料电池堆空气之间的电阻值来判断所述燃料电池内部的干燥程度，可以有效降低因水汽或积水导致所述燃料电池发生短路的风险。并且改善了运行过程中燃料电池模块内环境的控制方法，促进积水排出，解决了可能存在的安全隐患，提升了燃料模块的绝缘性能。且该排水排气控制方法操作简单，易于控制。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法流程示意图1。
图2为本实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法流程示意图2。
图3为本实施例所提供的燃料电池模块的结构图1。
图4为本实施例所提供的燃料电池模块的结构图2。
图标：10-壳体，20-外壳盖，30-燃料电池堆，40-控制单元，50-漏液开关，101-不规则底面，102-通风吹扫口，501-排液口开关阀。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标，是一种安全指标。而燃料电池电堆的内阻则是指燃料电池堆自身的电阻值，本申请中所提到的燃料电池模块的绝缘电阻值Rt为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的绝缘电阻值，与燃料电池电堆的内阻二者是不同的概念。
本实施例提供一种燃料电池模块的排水排气控制方法，该排水排气控制方法的执行主体为所述燃料电池模块中的控制单元，来判定所述燃料电池模块中积水或水汽的情况。如图1所示，本实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法包括：
实时采集燃料电池模块的绝缘电阻值Rt，其中，所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的绝缘电阻值；
实时检测燃料电池模块壳体内底部的积水信息，根据采集的积水信息判断壳体内是否存在积水，若存在积水，对燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间增加吹扫流量至最大值进行吹扫；若不存在积水，根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，对所述燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间进行吹扫。
其中，所述根据采集的积水信息判断壳体内是否存在积水包括：
实时采集壳体底部的漏液开关的信息，若漏液开关连续3秒以上均判定有液体存在，则判认所述壳体内存在积水；否则判认所述壳体内无液体存在，保持吹扫流量为初始值。
本实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法，由于燃料电池模块的绝缘电阻值与壳体内的水汽量存在着一定的对应关系，因此，通过根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，能够针对壳体内的含水汽量不同，采用不同的吹扫流量从而实现精细化地吹扫，在避免安全隐患，提升燃料模块绝缘性能的前提下，减少了吹扫能耗，节约了使用成本。本实施例所提供的燃料电池模块的排水排气控制方法中所检测的绝缘电阻为燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体的绝缘电阻值，而不是检测燃料电池堆中内部的电阻，在本实施例中通过检测壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体的绝缘电阻值来判断所述燃料电池模块内部的干燥程度，降低因水汽或积水导致所述燃料电池发生短路的风险。
所述根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，对所述壳体内进行吹扫包括：
实时检测燃料电池模块的壳体的底部的积水信息，根据采集的积水信息判断壳体内是否存在积水，若存在积水，增加吹扫流量至最大值进行吹扫排水；若不存在积水，根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，对所述壳体内进行吹扫。
由于绝缘电阻值与水汽量存在一定的对应关系，而与壳体内存在积水的情况的对应关系并不准确，为了提高吹扫的准确性，在根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量的步骤前，优先判断壳体的底部是否存在积水，在不存在积水的情况下，进一步执行根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量步骤，这样能够根据壳体内的积水情况、水汽量情况更准确地设定吹扫流量。
若根据采集的积水信息判断出所述燃料电池模块内部存在积水，则需要立即排出积水，从而控制吹扫流量至最大值进行吹扫排水。
所述根据采集的积水信息判断壳体内是否存在积水包括：
实时采集漏液开关的信息，若漏液开关连续3秒以上均判定有液体存在，则判断所述壳体内存在积水；否则判定所述壳体内无液体存在，则保持吹扫流量为初始值。
具体地，采用漏液开关连续3秒以上均判定有液体存在来避免漏液开关的误判，从而避免了吹扫流量频繁变化。
在一个实施例中，所述若存在积水，增加吹扫流量至最大值进行吹扫排水包括：
在吹扫排水过程中，所述漏液开关连续10秒以上均判定无液体存在，则恢复吹扫流量至初始值。
具体地，采用漏液开关连续10秒以上均判定无液体存在来确认所述燃料电池模块内部的积水全部排空，避免了水汽或积水没有被排空而恢复至初始设置流量吹扫。
如图2所示，在一个实施例中，所述根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，对所述壳体内进行吹扫包括：
若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于等于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，则保持吹扫通风流量为初始值；
若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt小于所述燃料电池模块所设定的最小绝缘电阻值Rmin，则增加吹扫通风流量至最大值，直至所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset；
若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的最小绝缘电阻值Rmin，且所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt小于等于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，则增加吹扫通风流量，直至所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，其中所述燃料电池模块的最小绝缘电阻值Rmin为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的所允许的最小绝缘电阻值；所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的符合出厂需求的绝缘电阻值。
当所述绝缘电阻值Rt低于设定的最小绝缘电阻值Rmin时，说明所述燃料电池模块壳体内可能水汽较为严重，相应改变所述燃料电池模块吹扫流量，将气源吹扫流量调整至最大流量。当所述绝缘电阻值Rt高于设定的最小绝缘电阻值Rmin但低于出厂检测绝缘电阻值Rset，说明燃料电池模块在运行过程中产生水汽，使绝缘电阻值下降，则增加吹扫流量，加快所述燃料电池模块壳体内部的水汽排出。当所述绝缘电阻值Rt高于出厂检测绝缘电阻值Rset时，则说明模块绝缘电阻符合出厂要求，保持初始设定吹扫流量。
在一个实施例中，所述若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的最小绝缘电阻值Rmin，且所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt小于等于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，则增加吹扫通风流量包括：
根据实时采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例关系对吹扫通风流量进行调节。
在一个实施例中，所述根据实时采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例关系对吹扫通风流量进行调节包括：
所述吹扫通风流量的流量大小与实时采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt和所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之比呈反比例关系。具体地，所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比值越大，则说明所述燃料电池模块的水汽较少，对吹扫通风流量可以进行小幅度的增加。比如，若所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例为80％，则可调节吹扫通风流量为最大吹扫通风流量的20％；若所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例为70％，则可调节吹扫通风流量为最大吹扫通风流量的30％。
所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例关系越小，则说明所述燃料电池模块的水汽较多，对吹扫通风流量需要进行大幅度的增加。比如，若所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例为20％，则可调节吹扫通风流量为最大吹扫通风流量的80％；若所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例为10％，则可调节吹扫通风流量为最大吹扫通风流量的90％。
其中，所述吹扫通风流量的调节可以为线性的或非线性的。
所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例在0～40％时，所述吹扫通风流量的调节为最大吹扫通风流量的30％-100％。所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例在60％～100％时，所述吹扫通风流量的调节为最大吹扫通风流量的0％～30％。即在所述燃料电池模块内的水汽含量不多的情况下，减小吹扫通风流量的增加值，以节约成本；在所述燃料电池模块内的水汽含量较多的情况下，增大吹扫通风流量的增加值，以加快水汽的排出，排除隐患。
如图3、图4所示，本发明实施例提供了一种燃料电池模块，包括：壳体10，外壳盖20，燃料电池堆30，控制单元40、绝缘电阻值Rt检测单元以及漏液开关50。
所述燃料电池堆30和所述控制单元40设置在所述壳体10内；所述控制单元40与所述燃料电池堆30连接，所述控制单元40与所述绝缘电阻值Rt检测单元通讯连接，所述绝缘电阻值Rt检测单元采集所述燃料电池堆30的绝缘电阻值Rt并将所检测的绝缘电阻值Rt发送至所述控制单元40，其中，所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的绝缘电阻值；还包括设置在所述壳体底部的积水检测单元，所述积水检测单元用于监测所述壳体底部是否存在积水，并将监测信息发送至所述控制单元；
所述控制单元40还采集所述燃料电池堆30的单体电池的电压信息、电流信息、温度信息等其他信息，并利用所采集的信息实现相应的控制功能。
所述漏液开关50设置在所述壳体10底部，所述漏液开关50与所述控制单元40通讯连接，所述漏液开关50采集所述壳体10底部的积水信息；具体地，当有液态水在所述壳体10底部累积时，所述漏液开关50将被水浸泡，从而所述漏液开关50可以获得所述壳体10底部的积水信息，并将积水信息输出给所述控制单元40。控制单元40接收绝缘电阻值Rt、以及积水信息执行如上所述的燃料电池模块的排水排气控制方法中的步骤，控制吹扫流量变化。
所述壳体10的底部为不规则底面101，所述不规则底面101将所述壳体10内部的积水汇聚在所述不规则底面101的最低点处，所述积水检测单元设于所述最低点处。所述外壳盖20覆盖在所述壳体10的顶面并密封。具体地，在一个实施例中，所述壳体10为长方体或正方体等其他形状，在本实施例中以长方体为例说明。具体地，所述壳体10包括一个底面和四个相对设置的侧面，所述底面面向壳体10内部的一面为不规则底面101。且该不规则底面101具有一个最低点，壳体10内部的积水会累积到最低点处。
在一个实施例中，所述壳体10还包括通风口102和排液口；所述通风口102设置在所述壳体10的任一侧面的顶端，所述排液口设置在所述不规则底面101的最低点处；
其中所述通风口102和所述排液口呈对角线设置，所述通风口102外接气源，所述气源在所述燃料电池模块运行过程中通入气体排出所述燃料电池模块中泄露的气体和/或积水或水汽，所述排液口排出气体和/或积水。其中，所述气源通入的气体包括但不限于氮气或空气或其他不影响燃料电池的气体。
在一个实施例中，所述不规则底面101为斜面或具有导水沟槽的底面或具有导水沟槽的斜面或多组斜面组成的底面中的一种或组合。具体地，各类型的所述不规则底面101均有一个最低点，若所述壳体10内存在液态积水，该液态积水会汇聚到所述不规则底面101的最低点处。所述漏液开关50设置在所述最低点处，所述漏液开关50打开后，可以将积水从最低点处排出。
在一个实施例中，所述斜面的倾斜角度小于等于10度，所述导水沟槽具有倾斜角度小于等于10度的斜面。具体地，通过具有一定角度的斜面将落在该底面上的积水通过重力作用流到该底面的最低点处。所述导水沟槽为具有斜面的沟槽，沟槽末端为所述不规则底面101的最低点处，所述导水沟槽将落在壳体10底面上的积水通过重力作用流到所述不规则底面101的最低点处，再通过所述漏液开关50排出。其中，该壳体10的底面的最低点可以设置在任一角落处，其他角落的高度要高于最低点处的角落；该壳体10的底面的最低点还可以设置在底面的中心处，即中心处的高度要低于四周的高度；该壳体10的底面的最低点还可以根据需求设置在底面的任意一处。
在一个实施例中，所述不规则底面101的表面设置有疏水涂层。即所述不规则底面101的表面不会附着积水，更加有利于积水流向所述不规则底面101的最低点处。所述壳体10的其他侧面可以根据需求在表面设置疏水涂层，可以避免积水附着在壳体10的其他侧面上。
在一个实施例中，所述燃料电池堆30通过螺纹或支架固定在所述不规则底面101上。通过螺纹或支架可以将所述燃料电池堆30有效固定在所述壳体10的底面，且壳体10内的积水不会影响燃料电池的固定。
在一个实施例中，所述漏液开关50上还设置有排液口开关阀501，所述排液口开关阀501连接所述漏液开关50；所述漏液开关50将检测的数据传输给所述控制单元40，所述控制单元40根据积水信息控制所述排液口开关阀501的打开或关闭。具体地，当所述漏液开关50检测到存在积水并将积水信息发送至所述控制单元40，所述控制单元40根据如上所述的燃料电池模块的排水排气控制方法中的步骤，控制吹扫流量；并控制所述排液口开关阀501打开进行排气排水。当所述漏液开关50以及所述绝缘电阻值Rt检测单元均未检测到存在积水或水汽后，所述控制单元40控制所述排液口开关阀501关闭。
本申请实施例提供一种燃料电池模块的排水排气控制方法及燃料电池模块，该燃料电池模块通过在壳体底面设置不规则的底面以及通过控制单元检测燃料电池堆的各项数据信息实现相应的控制，可以将该燃料电池模块在壳体内部凝结的水汽加快排出。且不规则底面的设置使得燃料电池模块内部凝结水气易于累积到一起方便排出，而且模块内部产生微小液体泄漏也易于排出，消除了安全隐患。该燃料电池模块的排水排气控制方法通过检测壳体内部水量以及燃料电池堆的电阻值来改变吹扫通风流量，从而来加快壳体内部的积水排出。通过控制开关、漏液开关以及控制单元结合燃料电池模块的绝缘电阻值变化，判断燃料电池模块的积水情况，改善运行过程中燃料模块的控制方法，促进积水排出，解决了可能存在的安全隐患，提升了燃料模块的绝缘性能。且该排水排气控制方法操作简单，易于控制。
以上对本申请实施例所提供的一种燃料电池模块的排水排气控制方法及燃料电池模块进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种燃料电池模块的排水排气控制方法，其特征在于，包括：
实时采集燃料电池模块的绝缘电阻值Rt，其中，所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的绝缘电阻值；
实时检测燃料电池模块壳体内底部的积水信息，根据采集的积水信息判断壳体内是否存在积水，若存在积水，对燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间增加吹扫流量至最大值进行吹扫；若不存在积水，根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，对所述燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间进行吹扫。
2.根据权利要求1所述的燃料电池模块的排水排气控制方法，其特征在于，所述根据采集的积水信息判断壳体内是否存在积水包括：
实时采集壳体底部的漏液开关的信息，若漏液开关连续3秒以上均判定有液体存在，则判认所述壳体内存在积水；否则判认所述壳体内无液体存在，保持吹扫流量为初始值。
3.根据权利要求2所述的燃料电池模块的排水排气控制方法，其特征在于，所述若存在积水，增加吹扫流量至最大值进行吹扫排水，包括：
在吹扫排水过程中，所述漏液开关连续10秒以上均判定无液体存在，则恢复吹扫流量至初始值。
4.根据权利要求1所述的燃料电池模块的排水排气控制方法，其特征在于，所述根据预设的绝缘电阻值范围与吹扫流量之间的对应关系，判断采集的绝缘电阻值Rt所对应的吹扫流量，对所述燃料电池模块中壳体与燃料电池堆之间的空间进行吹扫，包括：
若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于等于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，则保持吹扫通风流量为初始值；
若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt小于所述燃料电池模块所设定的最小绝缘电阻值Rmin，则增加吹扫通风流量至最大值，直至所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset；
若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的最小绝缘电阻值Rmin，且所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt小于等于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，则增加吹扫通风流量，直至所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，其中所述燃料电池模块的最小绝缘电阻值Rmin为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的所允许的最小绝缘电阻值；所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的符合出厂需求的绝缘电阻值。
5.根据权利要求4所述的燃料电池模块的排水排气控制方法，其特征在于，所述若采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt大于所述燃料电池模块的最小绝缘电阻值Rmin，且所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt小于等于所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset，则增加吹扫通风流量，包括：
根据实时采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例关系对吹扫通风流量进行调节。
6.根据权利要求5所述的燃料电池模块的排水排气控制方法，其特征在于，所述根据实时采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt与所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset之间的比例关系对吹扫通风流量进行调节，包括：
所述吹扫通风流量的流量大小与实时采集的所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt和所述燃料电池模块的出厂检测绝缘电阻值Rset的比值呈反比例关系。
7.一种燃料电池模块，其特征在于，包括：壳体、燃料电池堆、控制单元、绝缘电阻值Rt检测单元；
所述燃料电池堆设置在所述壳体内；
所述绝缘电阻值Rt检测单元用于监测所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt，并将监测信息发送至所述控制单元，其中，所述燃料电池模块的绝缘电阻值Rt为所述燃料电池模块中壳体的外表面裸露的金属部分与燃料电池堆集流体之间的绝缘电阻值；
还包括设置在所述壳体底部的积水检测单元，所述积水检测单元用于监测所述壳体底部是否存在积水，并将监测信息发送至所述控制单元；
所述控制单元执行如权利要求1-6中任一项所述的燃料电池模块的排水排气控制方法，控制吹扫流量。
8.根据权利要求7所述的燃料电池模块，其特征在于，所述壳体的底部为不规则底面，所述不规则底面将所述壳体内部的积水汇聚在所述不规则底面的最低点处，所述积水检测单元设于所述最低点处。
9.根据权利要求7所述的燃料电池模块，其特征在于，所述积水检测单元为设置在所述壳体底部的漏液开关。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于，所述燃料电池模块包括数据采集控制器，所述数据采集控制器包括所述绝缘电阻值Rt检测单元与所述控制单元。
11.根据权利要求8所述的燃料电池模块，其特征在于，所述壳体还包括通风口和排液口；所述通风口设置在所述壳体的任一侧面的顶端，所述排液口设置在所述不规则底面的最低点处；
其中所述通风口和所述排液口呈对角线设置，所述通风口外接气源在所述燃料电池模块运行过程中通入气体排出所述燃料电池模块中泄露的气体和/或积水或水汽，所述排液口排出气体和/或积水。
12.根据权利要求8所述的燃料电池模块，其特征在于，所述不规则底面为斜面或具有导水沟槽的底面或具有导水沟槽的斜面或多组斜面组成的底面中的一种或组合。
13.根据权利要求12所述的燃料电池模块，其特征在于，所述斜面的倾斜角度小于等于10度，所述导水沟槽具有倾斜角度小于等于10度的斜面。
14.根据权利要求12所述的燃料电池模块，其特征在于，所述不规则底面的内表面设置有疏水涂层。
15.根据权利要求12所述的燃料电池模块，其特征在于，所述燃料电池堆通过螺纹或支架固定在所述不规则底面上。
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