CN114335614B - 一种燃料电池存储装置及燃料电池停机存储方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池存储装置及燃料电池停机存储方法。通过使用第一气体对第一腔体进行吹扫降温，同时使用第二气体对第二腔体进行吹扫降温，并当所述燃料电池的电压低于预设电压，且所述燃料电池的温度低于预设温度，调节所述第一气体和所述第二气体的流量至0；然后关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；再断开所述第一连接管、所述第二连接管、所述第三连接管和所述第四连接管与台架的连接；最后将带有所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门的燃料电池存储，能够有效避免空气进入第一腔体与氢气混合后发生氢空界面，进而避免催化层活性面积减少，杜绝对膜电极造成不可逆损伤，有效避免电池性能下降。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，具体为一种燃料电池存储装置及燃料电池停机存储方法。
背景技术
在燃料电池工作或测试过程中，阳极通入氢气，阴极反应物为空气或氧气。停机或测试结束后，燃料电池阳极侧残留的氢气会与外界的空气混合，形成氢空界面，导致催化层活性面积减少，对膜电极造成不可逆损伤，进而使电池性能下降，因此，急需一种简单，易操作，且能够保证燃料电池停机存放一段时间后，性能不下降的燃料电池停机存储方法。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种燃料电池存储装置及燃料电池停机存储方法，以解决燃料电池停机后，氢腔中氢气与外界空气混合形成氢空界面所带来的性能下降问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明第一方面公开了一种燃料电池停机存储方法，所述燃料电池的阳极的进口连接有第一连接管，阳极的出口连接有第二连接管，阴极的进口连接有第三连接管，阴极的出口连接有第四连接管，所述第一连接管设有第一阀门、所述第二连接管设有第二阀门，第三连接管设有第三阀门，第四连接管设有第四阀门；第一阀门与第二阀门均关闭所形成的腔体为第一腔体，第三阀门与第四阀门均关闭所形成的腔体为第二腔体；
所述燃料电池停机存储方法包括：
S10、使用第一气体对第一腔体进行吹扫降温，同时使用第二气体对第二腔体进行吹扫降温，其中，所述第一气体与所述第二气体的流量相等，所述第一腔体与所述第二腔体的气压相等；
S20、当所述燃料电池的电压低于预设电压，且所述燃料电池的温度低于预设温度，调节所述第一气体和所述第二气体的流量至0；
S30、关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
S40、断开所述第一连接管、所述第二连接管、所述第三连接管和所述第四连接管与台架的连接；
S50、将带有所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门的燃料电池存储。
优选的，所述第一气体为氢气或氮气，所述第二气体为氮气。
优选的，所述步骤S50包括：
将带有所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门的燃料电池放置在预设温度和预设湿度的环境中存储。
优选的，若燃料电池长时间存放，还包括：
将所述第一连接管和/或所述第二连接管与所述第一气体的气源相连，将所述第三连接管或所述第四连接管与所述第二气体的气源相连。
优选的，若燃料电池为水冷堆，所述水冷堆设有水腔腔口，还包括：
使用第三气体对水腔腔口进行吹扫，使所述水腔腔口内的水全部排出。
优选的，在执行完步骤S50之后，还包括：
采用封口胶对与外界相通的腔口密封。
优选的，执行完步骤S40后，执行步骤S50之前，还包括：
检查所述第一腔体和所述第二腔体是否存在气体泄漏，若第一腔体和/或所述第二腔体存在气体泄漏，对存在气体泄漏的连接管和/或阀门进行更换。
优选的，在执行完步骤S50后，还包括：
实时获取第一腔体和第二腔体的气压；
当所述第一腔体的气压低于预设气压时，向所述第一腔体补充所述第一气体；和/或，当所述第二腔体的气压低于所述预设气压时，向所述第二腔体补充所述第二气体。
本发明第二方面公开了一种燃料电池存储装置，包括：第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
所述第一连接管的一端与燃料电池的阳极的进口相连，另一端用于与第一气源相连；
所述第二连接管的一端与燃料电池的阳极的出口相连；
所述第三连接管的一端与燃料电池的阴极的进口相连，另一端用于与第二气源相连；
所述第四连接管的一端与燃料电池的阴极的出口相连；
所述第一阀门设置于所述第一连接管，所述第二阀门设置于所述第二连接管，所述第三阀门设置于所述第三连接管，所述第四阀门设置于所述第四连接管；
所述第一阀门和所述第二阀门关闭，所述第一阀门与所述第二阀门之间形成的腔体为第一腔体；
所述第三阀门和所述第四阀门关闭，所述第三阀门与所述第四阀门之间形成的腔体为第二腔体。
优选的，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门均为球阀。
优选的，还包括：用于检测所述第一腔体气压的第一压力表和用于检测所述第二腔体气压的第二压力表。
由上述内容可知，本发明公开了一种燃料电池存储装置及燃料电池停机存储方法，通过使用第一气体对第一腔体进行吹扫降温，同时使用第二气体对第二腔体进行吹扫降温，并当所述燃料电池的电压低于预设电压，且所述燃料电池的温度低于预设温度，调节所述第一气体和所述第二气体的流量至0；然后关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；再断开所述第一连接管、所述第二连接管、所述第三连接管和所述第四连接管与台架的连接；最后将带有所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门的燃料电池存储，能够有效避免空气进入第一腔体与氢气混合后发生氢空界面，进而避免催化层活性面积减少，杜绝对膜电极造成不可逆损伤，有效避免电池性能下降。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种燃料电池停机存储方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种燃料电池停机存储方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的另一种燃料电池停机存储方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种燃料电池存储装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第一压力表和第二压力表设置示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种第一压力表和第二压力表设置示意图；
图7为本发明实施例提供的采用本申请的燃料电池停机存储方法的燃料电池久置前后极化曲线；
图8为本发明实施例提供的未采用本申请的燃料电池停机存储方法的燃料电池久置前后极化曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例公开了一种燃料电池存储装置及燃料电池停机存储方法，参考图4，通过在燃料电池的阳极的进口连接第一连接管，阳极的出口连接第二连接管，阴极的进口连接第三连接管，阴极的出口连接第四连接管，并在第一连接管设置第一阀门、第二连接管设置第二阀门，第三连接管设置第三阀门，第四连接管设置第四阀门进而形成燃料电池存储装置；第一阀门与第二阀门均关闭所形成的腔体为第一腔体，第三阀门与第四阀门均关闭所形成的腔体为第二腔体，并基于上述提供的燃料电池存储装置，通过燃料电池停机存储方法解决现有燃料电池停机后，氢腔中氢气与外界空气混合形成氢空界面所带来的性能下降问题。
基于上述提供的燃料电池存储装置，本发明实施例提供一种燃料电池停机存储方法，参见图1，图1为燃料电池停机存储方法的流程示意图，燃料电池停机存储方法至少包括如下步骤：
S10、使用第一气体对第一腔体进行吹扫降温，同时使用第二气体对第二腔体进行吹扫降温，其中，第一气体与第二气体的流量相等，第一腔体与第二腔体的气压相等。
需要说明的是，第一气体为与氢气不反应的气体，通过第一气体对第一腔体进行吹扫降温，以及通过第二气体对第二腔体进行吹扫降温，能够使燃料电池的温度降低，而在对燃料电池降温过程中，控制第一气体和第二气体的流量相同，以及第一腔体与第二腔体的气压相等，能够使燃料电池的阴极和阳极在单位时间内降温同步，并避免阴极和阳极压差对膜电极造成损伤。
S20、当燃料电池的电压低于预设电压，且燃料电池的温度低于预设温度，调节第一气体和第二气体的流量至0。
S30、关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门。
S40、断开第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管与台架的连接。
S50、将带有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的燃料电池存储。
需要说明的是，将第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门关闭后，然后断开第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管与台架的连接，第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门能够阻挡外界空气进入第一腔体和第二腔体，既能保证第一腔体和第二腔体内的气压相等，又能避免空气进入第一腔体与氢气混合后发生氢空界面，进而避免催化层活性面积减少，杜绝对膜电极造成不可逆损伤，有效避免电池性能下降。
本申请实施例通过使用第一气体对第一腔体进行吹扫降温，同时使用第二气体对第二腔体进行吹扫降温，并当燃料电池的电压低于预设电压，且燃料电池的温度低于预设温度，调节第一气体和第二气体的流量至0；然后关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；再断开第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管与台架的连接；最后将带有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的燃料电池存储，能够有效避免空气进入第一腔体与氢气混合后发生氢空界面，进而避免催化层活性面积减少，杜绝对膜电极造成不可逆损伤，有效避免电池性能下降。
具体的，第一气体为氢气或氮气，第二气体为氮气。
需要说明的是，第一气体可以为氢气，也可以为氮气，还可以为其他不与氢气发生化学反应的气体。
第二气体可以为氮气，也可以为其他气体，第二气体并不仅限于氮气。
进一步，在执行步骤S50时，步骤S50的具体执行过程包括：
将带有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的燃料电池放置在预设温度和预设湿度的环境中存储。
需要说明的是，将第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的燃料电池放置在预设温度和预设湿度的环境中存储，能够避免外界环境影响燃料电池的性能。
优选的，预设温度为25℃，预设湿度为50％RH。
需要说明的是，预设温度的数值和预设湿度的数值本领域技术人员可根据需求进行选择，预设温度并不仅限于25℃，预设湿度也并不仅限于50％RH。
在本申请中，若对燃料电池进行长时间存放时，即相较于常规存放时间更长时，在执行完步骤S50后，本申请实施例还提供了以下方法：
将第一连接管和/或第二连接管与第一气体的气源相连，将第三连接管或第四连接管与第二气体的气源相连。
需要说明的是，将第一连接管和/或第二连接管与第一气体的气源相连，将第三连接管或第四连接管与第二气体的气源相连，能够使第一腔体和第二腔体内的气压保持不变，进而避免燃料电池的性能下降。
进一步，若燃料电池为水冷堆，水冷堆设有水腔腔口，还包括：
使用第三气体对水腔腔口进行吹扫，使水腔腔口内的水全部排出。
需要说明的是，使用第三气体对水腔腔口进行吹扫，使水腔腔口内的水全部排出，能够避免水腔长时间积水造成窜漏结冰的风险，有效保证燃料电池能够长时间存储，且性能不会下降。
进一步，在执行完步骤S50后，还包括：
采用封口胶对与外界相通的腔口密封。
需要说明的是，采用封口胶对与外界相通的腔口密封，能够避免第一腔体和第二腔体内的气体泄漏导致内部气压降低，有效保证第一腔体和第二腔体内气压处于平衡，进而有效保证燃料电池的性能不会下降。
进一步，参考图2，执行完步骤S40后，执行步骤S50之前，还包括：
S41、检查第一腔体和第二腔体是否存在气体泄漏，若第一腔体和第二腔体均不存在气体泄漏，则执行步骤S50；若第一腔体和/或第二腔体存在气体泄漏，执行步骤S42。
S42、对存在气体泄漏的连接管和/或阀门进行更换。
需要说明的是，通过检查第一腔体和第二腔体是否存在气体泄漏，并在第一腔体和/或第二腔体存在气体泄漏时，对存在气体泄漏的连接管和/或阀门进行更换，保证第一腔体和第二腔体不会存在气体泄漏，进而保证第一腔体和第二腔体内的压力相同，进而保证了燃料电池的性能不会下降。
进一步，在执行完步骤S50之后，还包括以下步骤：
S60、实时获取第一腔体和第二腔体的气压。
S70、判断第一腔体和第二腔体的气压是否小于预设气压；若第一腔体和第二腔体的气压均不小于预设气压，执行步骤S60；若当第一腔体的气压低于预设气压时，和/或，第二腔体的气压低于预设气压时，执行步骤S80。
S80、若当第一腔体的气压低于预设气压时，向第一腔体补充第一气体；和或，若第二腔体的气压低于预设气压时，向第二腔体补充第二气体。
需要说明的是，通过实时获取第一腔体和第二腔体的气压，并在第一腔体的气压低于预设气压时，向第一腔体补充第一气体，和/或，在第二腔体的气压低于预设气压时，向第二腔体补充第二气体，使第一腔体和第二腔体的气压维持在一定，并且相等，进而保证燃料电池的性能不会下降。
本申请还公开了一种燃料电池存储装置，参考图3至图5，燃料电池存储装置包括：第一连接管11、第二连接管12、第三连接管13、第四连接管14、第一阀门21、第二阀门22、第三阀门23和第四阀门24；
第一连接管11的一端与燃料电池3的阳极的进口相连，另一端用于与第一气源相连；
第二连接管12的一端与燃料电池3的阳极的出口相连；
第三连接管13的一端与燃料电池3的阴极的进口相连，另一端用于与第二气源相连；
第四连接管14的一端与燃料电池3的阴极的出口相连；
第一阀门21设置于第一连接管11，第二阀门22设置于第二连接管12，第三阀门23设置于第三连接管13，第四阀门24设置于第四连接管14；
第一阀门21和第二阀门22关闭，第一阀门21与第二阀门22之间形成的腔体为第一腔体；
第三阀门23和第四阀门24关闭，第三阀门23与第四阀门24之间形成的腔体为第二腔体。
具体的，第一阀门21、第二阀门22、第三阀门23和第四阀门24均为球阀。
需要说明的是，第一阀门21、第二阀门22、第三阀门23和第四阀门24可以均为球阀，也可以为其他具有良好密封性能的其他阀门，如：电磁阀、针阀、蝶阀、背压阀等。
还需要说明的是，第一阀门21、第二阀门22、第三阀门23和第四阀门24可以为相同阀门，也可以为不同阀门。
进一步，燃料电池存储装置，还包括：用于检测第一腔体气压的第一压力表4和用于检测第二腔体气压的第二压力表5。
需要说明的是，通过设置用于检测第一腔体气压的第一压力表4和用于检测第二腔体气压的第二压力表5，能够实时监测第一腔体和第二腔体的气压，当第一腔体与第二腔体的气压低于预设气压时，可通过补充，使第一腔体和第二腔体的气压相等，避免第一腔体和第二腔体的气压不相同导致燃料电池的性能下降。
为了便于理解上述方案，结合图1至图8，下面对本方案作进一步介绍。
本申请的燃料电池可以是燃料电池单池、短堆和长堆。
氢腔和空腔的背压表压范围为5～50kPa，其中，氢腔为第一腔体，空腔为第二腔体。
氢腔侧可以选择通入氮气或氢气。
若燃料电池为水冷堆，则还需用空气或氮气吹扫水腔腔口，直至水全部排出。
氢腔、空腔的进气阀门、出气阀门可选用球阀、电磁阀、针阀、蝶阀、背压阀等对气体和液体有良好密封作用的阀门。
氢腔、空腔的进气阀门、出气阀门与电池之间可连接带有压力表的管路，如附图5所示，外加球阀、电磁阀、针阀、蝶阀、背压阀等对气体和液体有良好密封作用的阀门。
氢腔、空腔的进气阀门、出气阀门可选用自带压力表的球阀、电磁阀、针阀、蝶阀、背压阀等对气体和液体有良好密封作用的阀门。
燃料电池如需长时间存放，可以在氢腔侧外接氢气或氮气气源，空腔侧外接氮气气源进行重复吹扫，并保证电池和管路内部压力高于大气压。
将带有进出气阀门、管路的电池取下后，在电池的氢腔、空腔出气阀门后，各接入一个压力表，如附图6所示。
实时监测电池内部压力，当压力低于目标值时，可以在氢腔侧外接氢气或氮气气源，空腔侧外接氮气气源进行吹扫，直至满足压力要求。
附图7表明采用本专利方法，电池久置后性能不下降，附图8未采用本专利方法，会导致电池在久置后，出现性能下降的情况。由此表明，本发明能够避免燃料电池阳极侧氢氧界面的产生，确保燃料电池在长时间的久置过程中，性能不下降。
针对上述方案，下面进行举例说明。
实施例一
(1)按照图4所示，将燃料电池安装在燃料电池测试台架上，检漏(检测氢腔和空腔是否存在气体泄漏)，保证管路及燃料电池无气体泄漏；保证台架上连接的气体管路与燃料电池进出气管路相通，气体供应充足。
(2)燃料电池测试结束后，对电池氢腔和空腔进行氮气吹扫降温，保证两腔氮气流量均为1000mL/min，氢腔、空腔的气压均为20kPa。
(3)待电池电压降至0.1V以下，且燃料电池温度降至室温后，将吹扫的气体流量调至0，并立即关闭燃料电池氢腔、空腔两端的进气和出气阀门。
(4)将燃料电池氢腔、空腔两端的进气阀门和出气阀门与台架连接的进出气口管路断开，检漏，保证燃料电池，以及与燃料电池连接的管路无气体泄漏。
(5)取下带有进出气阀门、管路的燃料电池在25℃、50％RH环境中单独静置保存，与大气相通的腔口、管路用封口胶密封。
实施例二
(1)按照图4所示，将燃料电池单池安装在燃料电池测试台架上，检漏，保证管路及燃料电池无气体泄漏；保证台架上连接的气体管路与燃料电池进出气管路相通，气体供应充足。
(2)燃料电池测试结束后，对燃料电池氢腔和空腔进行氮气吹扫降温，保证两腔氮气流量均为300mL/min，氢腔、空腔的气压均为10kPa。
(3)待燃料电池电压降至0.1V以下，且燃料电池温度降至室温后，将吹扫的气体流量调至0，并立即关闭燃料电池氢腔、空腔两端的进气和出气球阀。
(4)将燃料电池氢腔、空腔两端的进气和出气球阀与台架连接的进出气口管路断开，检漏，保证燃料电池、以及与燃料电池连接的管路无气体泄漏。
(5)取下带有进出气球阀、管路的燃料电池在25℃、50％RH环境中单独静置保存，与大气相通的腔口、管路用封口胶密封。
实施例三
(1)按照图4所示，将燃料电池水冷堆安装在燃料电池测试台架上，检漏，保证管路及燃料电池无气体泄漏；保证台架上连接的气体管路与燃料电池进出气管路相通，气体供应充足。
(2)燃料电池测试结束后，对燃料电池氢腔和空腔进行氮气吹扫降温，保证两腔氮气流量均为700mL/min，氢腔、空腔的气压均为30kPa，对燃料电池的水腔进行空气吹扫，直至将水吹干。
(3)待燃料电池电压降至0.1V以下，且燃料电池温度降至室温后，将吹扫的气体流量调至0，并立即关闭燃料电池氢腔、空腔两端的进气阀门和出气阀门。
(4)将燃料电池氢腔、空腔两端的进气阀门和出气阀门与台架连接的进出气口管路断开，检漏，保证燃料电池、以及与燃料电池连接的管路无气体泄漏。
(5)取下带有进出气球阀、管路的电池在室温环境中单独静置保存，与大气相通的阀门口、水腔腔口、管路用封口胶密封。
实施例四
(1)按照图4所示，将燃料电池电堆安装在燃料电池测试台架上，检漏，保证管路及燃料电池无气体泄漏；保证台架上连接的气体管路与燃料电池进出气管路相通，气体供应充足。
(2)燃料电池测试结束后，对燃料电池氢腔进行氢气吹扫，空腔进行氮气吹扫降温，保证两腔气体流量均为500mL/min，氢腔、空腔的气压均为10kPa。
(3)待燃料电池电压降至0.1V以下，且燃料电池温度降至室温后，将吹扫的气体流量调至0，并立即关闭燃料电池氢腔、空腔两端的进气阀门和出气阀门。
(4)将燃料电池氢腔、空腔两端的进气阀门和出气阀门与台架连接的进出气口管路断开，检漏，保证燃料电池、以及与燃料电池连接的管路无气体泄漏。
(5)取下带有进出气阀门、管路的电池在25℃、50％RH环境中单独静置保存，与大气相通的腔口、管路用封口胶密封。
实施例五
(1)按照图4所示，将燃料电池电堆安装在燃料电池测试台架上，检漏，保证管路及燃料电池无气体泄漏；保证台架上连接的气体管路与燃料电池进出气管路相通，气体供应充足。
(2)燃料电池测试结束后，对燃料电池氢腔和空腔进行氮气吹扫降温，保证两腔氮气流量均为800mL/min，氢腔、空腔的气压均为30kPa。
(3)待燃料电池电压降至0.1V以下，且燃料电池温度降至室温后，将吹扫的气体流量调至0，并立即关闭燃料电池氢腔、空腔两端的进气球阀和出气针阀。
(4)将燃料电池氢腔、空腔两端的进气球阀和出气针阀与台架连接的进出气口管路断开，检漏，保证燃料电池、以及与燃料电池连接的管路无气体泄漏。
(5)取下带有进气球阀和出气针阀、管路的电池在室温环境中单独静置保存，与大气相通的腔口、管路用封口胶密封。
实施例六
(1)按照图4所示，将燃料电池电堆安装在燃料电池测试台架上，检漏，保证管路及燃料电池无气体泄漏；保证台架上连接的气体管路与电池进出气管路相通，气体供应充足。
(2)燃料电池测试结束后，对燃料电池氢腔和空腔进行氮气吹扫降温，保证两腔氮气流量均为800mL/min，氢腔、空腔的气压均为30kPa。
(3)待燃料电池电压降至0.1V以下，且燃料电池温度降至室温后，将吹扫的气体流量调至0，并立即关闭燃料电池氢腔、空腔两端的进气阀门和出气阀门。
(4)将燃料电池氢腔、空腔两端的进气阀门和出气阀门与台架连接的进出气口管路断开，检漏，保证燃料电池、以及与燃料电池连接的管路无气体泄漏。
(5)取下带有进出气阀门、管路的燃料电池，按照图6在电池的氢腔、空腔出气阀门后，各接入一个压力表，实时监测电池内部压力，当压力低于30kPa时，在氢腔侧外接氮气或氢气气源，空腔侧外接氮气气源进行吹扫，直至满足压力要求。将燃料电池单独静置保存，与大气相通的腔口、管路用封口胶密封。
实施例七
(1)按照图5所示，将燃料电池单池安装在燃料电池测试台架上，检漏，保证管路及燃料电池无气体泄漏；保证台架上连接的气体管路与燃料电池进出气管路相通，气体供应充足。
(2)燃料电池测试结束后，对燃料电池氢腔和空腔进行氮气吹扫降温，保证两腔氮气流量均为400mL/min，氢腔、空腔的气压均为10kPa。
(3)待燃料电池电压降至0.1V以下，且燃料电池温度降至室温后，将吹扫的气体流量调至0，并立即关闭燃料电池氢腔、空腔两端的进气阀门和出气阀门，阀门与燃料电池连接的管路上安装有压力表。
(4)将燃料电池氢腔、空腔两端的进气阀门和出气阀门与台架连接的进出气口管路断开，检漏，保证燃料电池和与燃料电池连接的管路无气体泄漏。
(5)取下带有进出气阀门、管路的燃料电池在室温环境中单独静置保存，与大气相通的腔口、管路用封口胶密封。
(6)若与燃料电池相通的压力表示数低于吹扫时的设定值10kPa，则在氢腔侧外接氮气或氢气气源，空腔侧外接氮气气源进行吹扫，直至满足压力要求。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种燃料电池停机存储方法，其特征在于，所述燃料电池的阳极的进口连接有第一连接管，阳极的出口连接有第二连接管，阴极的进口连接有第三连接管，阴极的出口连接有第四连接管，所述第一连接管设有第一阀门、所述第二连接管设有第二阀门，第三连接管设有第三阀门，第四连接管设有第四阀门；第一阀门与第二阀门均关闭所形成的腔体为第一腔体，第三阀门与第四阀门均关闭所形成的腔体为第二腔体；
所述燃料电池停机存储方法包括：
S10、使用第一气体对第一腔体进行吹扫降温，同时使用第二气体对第二腔体进行吹扫降温，其中，所述第一气体与所述第二气体的流量相等，所述第一腔体与所述第二腔体的气压相等；
S20、当所述燃料电池的电压低于预设电压，且所述燃料电池的温度低于预设温度，调节所述第一气体和所述第二气体的流量至0；
S30、关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
S40、断开所述第一连接管、所述第二连接管、所述第三连接管和所述第四连接管与台架的连接；
S50、将带有所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门的燃料电池存储，并采用封口胶对与外界相通的腔口密封。
2.根据权利要求1所述的燃料电池停机存储方法，其特征在于，所述第一气体为氢气或氮气，所述第二气体为氮气。
3.根据权利要求1所述的燃料电池停机存储方法，其特征在于，所述步骤S50包括：
将带有所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门的燃料电池放置在预设温度和预设湿度的环境中存储。
4.根据权利要求1所述的燃料电池停机存储方法，其特征在于，若燃料电池长时间存放，还包括：
将所述第一连接管和/或所述第二连接管与所述第一气体的气源相连，将所述第三连接管或所述第四连接管与所述第二气体的气源相连。
5.根据权利要求1所述的燃料电池停机存储方法，其特征在于，若燃料电池为水冷堆，所述水冷堆设有水腔腔口，还包括：
使用第三气体对水腔腔口进行吹扫，使所述水腔腔口内的水全部排出。
6.根据权利要求1所述的燃料电池停机存储方法，其特征在于，执行完步骤S40后，执行步骤S50之前，还包括：
检查所述第一腔体和所述第二腔体是否存在气体泄漏，若第一腔体和/或所述第二腔体存在气体泄漏，对存在气体泄漏的连接管和/或阀门进行更换。
7.根据权利要求1所述的燃料电池停机存储方法，其特征在于，在执行完步骤S50后，还包括：
实时获取第一腔体和第二腔体的气压；
当所述第一腔体的气压低于预设气压时，向所述第一腔体补充所述第一气体；和/或，当所述第二腔体的气压低于所述预设气压时，向所述第二腔体补充所述第二气体。
8.一种燃料电池存储装置，其特征在于，包括：第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
所述第一连接管的一端与燃料电池的阳极的进口相连，另一端用于与第一气源相连；
所述第二连接管的一端与燃料电池的阳极的出口相连；
所述第三连接管的一端与燃料电池的阴极的进口相连，另一端用于与第二气源相连；
所述第四连接管的一端与燃料电池的阴极的出口相连；
所述第一阀门设置于所述第一连接管，所述第二阀门设置于所述第二连接管，所述第三阀门设置于所述第三连接管，所述第四阀门设置于所述第四连接管；
所述第一阀门和所述第二阀门关闭，所述第一阀门与所述第二阀门之间形成的腔体为第一腔体；
所述第三阀门和所述第四阀门关闭，所述第三阀门与所述第四阀门之间形成的腔体为第二腔体。
9.根据权利要求8所述的燃料电池存储装置，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门均为球阀。
10.根据权利要求8所述的燃料电池存储装置，其特征在于，还包括：用于检测所述第一腔体气压的第一压力表和用于检测所述第二腔体气压的第二压力表。
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|---|---|---|---|---|
| CN115000466B (zh) * | 2022-06-29 | 2023-07-14 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 一种燃料电池的久置存储方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007018106A1 (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム、および燃料電池における燃料極窒素濃度の推定方法 |
| JP2009146656A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| CN101577342A (zh) * | 2009-06-08 | 2009-11-11 | 清华大学 | 一种带单体电池增湿区的燃料电池 |
| WO2015000824A1 (fr) * | 2013-07-04 | 2015-01-08 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Procédé d'arrêt d'un système à pile à combustible, et système à pile à combustible |
| JP2015023613A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池車両 |
| DE102013225613A1 (de) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | Hyundai Motor Company | Wasserstoffspülvorrichung und -verfahren für ein Brennstoffzellensystem |
| CN105009340A (zh) * | 2013-02-11 | 2015-10-28 | 智慧能量有限公司 | 用于燃料电池堆的密封装置 |
| KR20150138127A (ko) * | 2015-08-21 | 2015-12-09 | 이우성 | 원자력 발전용 핵폐기물처리 원자력 발전소 설비의 이중구조 가압수형원자로설비 |
| CN106571479A (zh) * | 2015-10-08 | 2017-04-19 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 一种燃料电池系统及其停机控制方法 |
| CN106602105A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 淳铭散热科技股份有限公司 | 质子交换膜燃料电池热管理系统 |
| CN108039504A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-15 | 浙江高成绿能科技有限公司 | 一种质子交换膜燃料电池停机控制系统及方法 |
| DE102018008794A1 (de) * | 2018-11-08 | 2019-02-14 | Daimler Ag | Verfahren zum Abstellen eines Brennstoffzellensystems |
| CN111029620A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-17 | 同济大学 | 一种带有尾排集氮装置的燃料电池系统及停机吹扫方法 |
| DE102020113105A1 (de) * | 2020-05-14 | 2021-11-18 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren zum Ausschalten einer Brennstoffzellenvorrichtung |
| CN113690472A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-23 | 电子科技大学 | 一种具有双极尾气压力联动平衡功能的燃料电池系统 |
-
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Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007018106A1 (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム、および燃料電池における燃料極窒素濃度の推定方法 |
| JP2009146656A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| CN101577342A (zh) * | 2009-06-08 | 2009-11-11 | 清华大学 | 一种带单体电池增湿区的燃料电池 |
| CN105009340A (zh) * | 2013-02-11 | 2015-10-28 | 智慧能量有限公司 | 用于燃料电池堆的密封装置 |
| WO2015000824A1 (fr) * | 2013-07-04 | 2015-01-08 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Procédé d'arrêt d'un système à pile à combustible, et système à pile à combustible |
| JP2015023613A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池車両 |
| DE102013225613A1 (de) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | Hyundai Motor Company | Wasserstoffspülvorrichung und -verfahren für ein Brennstoffzellensystem |
| KR20150138127A (ko) * | 2015-08-21 | 2015-12-09 | 이우성 | 원자력 발전용 핵폐기물처리 원자력 발전소 설비의 이중구조 가압수형원자로설비 |
| CN106571479A (zh) * | 2015-10-08 | 2017-04-19 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 一种燃料电池系统及其停机控制方法 |
| CN106602105A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 淳铭散热科技股份有限公司 | 质子交换膜燃料电池热管理系统 |
| CN108039504A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-15 | 浙江高成绿能科技有限公司 | 一种质子交换膜燃料电池停机控制系统及方法 |
| DE102018008794A1 (de) * | 2018-11-08 | 2019-02-14 | Daimler Ag | Verfahren zum Abstellen eines Brennstoffzellensystems |
| CN111029620A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-17 | 同济大学 | 一种带有尾排集氮装置的燃料电池系统及停机吹扫方法 |
| DE102020113105A1 (de) * | 2020-05-14 | 2021-11-18 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren zum Ausschalten einer Brennstoffzellenvorrichtung |
| CN113690472A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-23 | 电子科技大学 | 一种具有双极尾气压力联动平衡功能的燃料电池系统 |
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