CN114583216A - 一种燃料电池快速停机吹扫方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池快速停机吹扫方法、系统及存储介质,其中方法包括:接收停机指令后,控制氢气系统和空气系统中的一个停止向燃料电池供气;控制导通电子负载与燃料电池,并根据燃料电池的剩余电量调节电子负载的电流;其中,剩余电量与负载电流正相关;判断燃料电池的剩余电量是否满足预设停机电量范围;若满足,则控制断开电子负载与燃料电池的连接;控制氢气系统和空气系统均停止向燃料电池供气,并控制惰性气体吹扫系统同时向燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理。该方法可以改善高电位碳腐蚀问题,避免燃料电池在启停机过程中氢空界面的形成,减少残余液态水,提高燃料电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明实施例涉及燃料电池技术领域,尤其涉及一种燃料电池快速停机吹扫方法、系统及存储介质。
背景技术
氢是非常有吸引力的燃料,因为氢是清洁的且能够用于在燃料电池中有效地产生电力。氢燃料电池是电化学装置,包括阳极和阴极,电解质在阳极和阴极之间。阳极接收氢气且阴极接收氧或空气,其工作原理是通过电化学反应把物质中的化学能转化为电能。
燃料电池在测试过程中会出现急停、正常停机等停机过程,目前采用燃料电池测试台自带氮气吹扫模式,阴阳极同时通入氮气进行吹扫,该方法吹扫时间长,容易造成电堆长时间处于高电位状态,无法快速降低电堆电压,存在高电位腐蚀问题;另外停机时易造成氢空界面和残余液态水,低温容易结冰,从而破坏电堆内部结构,降低电堆使用寿命。
发明内容
本发明实施例提供了一种燃料电池快速停机吹扫方法、系统及存储介质,以减短燃料电池维持开路高电压的时间,改善高电位碳腐蚀的问题,避免燃料电池在启停机过程中氢空界面的形成,减少残余液态水,提高燃料电池的使用寿命。
为实现上述目的,第一方面,本发明实施例提供了一种燃料电池快速停机吹扫方法,通过控制燃料电池测试台实现,所述燃料电池测试台包括氢气系统、空气系统、惰性气体吹扫系统以及电子负载,其中,在燃料电池正常工作时,氢气系统用于为燃料电池的阳极端提供氢气,所述空气系统用于为燃料电池的阴极端提供氧气;包括:
接收停机指令后,控制所述氢气系统和空气系统中的一个停止向所述燃料电池供气;
控制导通所述电子负载与所述燃料电池,并根据所述燃料电池的剩余电量调节所述电子负载的电流;其中,所述剩余电量与负载电流正相关;
判断所述燃料电池的剩余电量是否满足预设停机电量范围;若满足,则控制断开所述电子负载与所述燃料电池的连接;
控制所述氢气系统和空气系统均停止向所述燃料电池供气,并控制惰性气体吹扫系统同时向所述燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理。
可选的,控制所述氢气系统和空气系统中的一个停止向所述燃料电池供气之后,还包括:
控制惰性气体吹扫系统向停止供气的一端吹扫惰性气体进行排气处理。
可选的,所述惰性气体吹扫系统包括阳极氮气吹扫系统和阴极氮气吹扫系统;控制所述氢气系统和空气系统中的一个停止向所述燃料电池供气,包括:
控制关闭所述空气系统,以停止向所述燃料电池的阴极端提供氧气;
控制开启所述氢气系统,以继续向所述燃料电池的阳极端提供氢气,消耗剩余的氧气;
所述控制惰性气体吹扫系统向停止供气的一端吹扫惰性气体进行排气处理,包括:
控制开启所述阴极氮气吹扫系统,以向所述燃料电池的阴极端吹扫氮气,对燃料电池中的氧气进行排气处理;其中,所述氢气系统和所述阴极氮气吹扫系统可同时开启。
可选的,所述惰性气体吹扫系统包括阳极氮气吹扫系统和阴极氮气吹扫系统;控制所述氢气系统和空气系统中的一个停止向所述燃料电池供气,包括:
控制关闭所述氢气系统,以停止向所述燃料电池的阳极端提供氢气;
控制开启所述空气系统,以继续向所述燃料电池的阴极端提供氧气,消耗剩余的氢气;
所述控制惰性气体吹扫系统向停止供气的一端吹扫惰性气体进行排气处理,包括:
控制开启所述阳极氮气吹扫系统,以向所述燃料电池的阳极端吹扫氮气,对燃料电池中的氢气进行排气处理;其中,所述空气系统和所述阳极氮气吹扫系统可同时开启。
可选的,控制所述氢气系统和空气系统均停止向所述燃料电池供气之前,还包括:
控制所述氢气系统继续向所述燃料电池的阳极端吹扫干氢气预设时长。
可选的,控制所述氢气系统和空气系统均停止向所述燃料电池供气之前,还包括:
控制所述空气系统继续向所述燃料电池的阳极端吹扫干空气预设时长。
可选的,多个所述燃料电池连接起来构成燃料电池堆,每个燃料电池为燃料电池堆中的一个单体;
根据所述燃料电池的剩余电量调节所述电子负载的电流,包括:
控制电压巡检模块采集单体电压,根据燃料电池堆中最小单体电压调节所述电子负载的电流;
其中,所述预设停机电量对应的电压范围小于0.1V,且大于0V。
可选的,控制所述氢气系统和空气系统均停止向所述燃料电池供气,并控制惰性气体吹扫系统同时向所述燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理之后,还包括:
根据燃料电池的内阻和/或燃料电池的阴阳极端出口湿度判断所述燃料电池是否完成干燥吹扫,若完成,则控制惰性气体吹扫系统停止向所述燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体。
为实现上述目的,第二方面,本发明实施例提供了一种存储介质,所述存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现第一方面中任一项所述的燃料电池快速停机吹扫方法。
为实现上述目的,第三方面,本发明实施例提供了一种燃料电池快速停机吹扫系统,包括:燃料电池测试台和上位机;其中,所述上位机包括第二方面所述的存储介质;所述燃料电池测试台包括氢气系统、空气系统、惰性气体吹扫系统以及电子负载,其中,在燃料电池正常工作时,氢气系统用于为燃料电池的阳极端提供氢气,所述空气系统用于为燃料电池的阴极端提供氧气。
本发明实施例提供了一种燃料电池快速停机吹扫方法、系统及存储介质,其中燃料电池快速停机吹扫方法包括:接收停机指令后,控制氢气系统和空气系统中的一个停止向燃料电池供气;控制导通电子负载与燃料电池,并根据燃料电池的剩余电量调节电子负载的电流;其中,剩余电量与负载电流正相关;判断燃料电池的剩余电量是否满足预设停机电量范围;若满足,则控制断开电子负载与燃料电池的连接;控制氢气系统和空气系统均停止向燃料电池供气,并控制惰性气体吹扫系统同时向燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理。本发明实施例提供的技术方案可以分为两个阶段,在第一阶段:接收停机指令后,设置吹扫时负载的电流,关闭阴极或阳极气体,打开阳极或阴极惰性气体吹扫模式,使电堆在欠气的模式下进行小电流输出,能够快速消耗氢气或空气,在保证燃料电池不急停的电压范围内,进行逐级降低负载电流的方式进行吹扫,该方法可以进行快速吹扫高电位电压至合理区间;在第二阶段:阴阳极开启惰性气体吹扫模式吹扫残余液态水,这样解决了电堆碳腐蚀、水淹、结冰等问题,可以快速完成停机吹扫,有助于延长燃料电池的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种燃料电池快速停机吹扫方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的另一种燃料电池快速停机吹扫方法的流程图;
图3是本发明实施例提供的另一种燃料电池快速停机吹扫方法的流程图;
图4是本发明实施例提供的另一种燃料电池快速停机吹扫方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
如背景技术,燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的发电装置。其工作原理是通过电化学反应把物质中的化学能转化为电能,并且燃料电池进行化学反应所需的物质由外部提供,只要不断供应燃料和氧化剂,燃料电池就能源源不断地输出电能和热能。简而言之,燃料电池就是一种能量转换装置。氢燃料电池是以氢气为燃料,以氧气为氧化剂的电化学发电装置,把氢气和空气分别通入阳极和阴极。氢气在阳极中分解以产生自由质子和电子,质子穿过电解质到达阴极。质子与阴极中的氧和电子反应产生水。来自于阳极的电子不能穿过电解质,且因而被引导通过负载,以在输送至阴极之前做功。
燃料电池停机,燃料气体和氧化剂气体供给停止时,电堆中燃料流道和氧化剂流道内仍残余有燃料气体和氧化剂气体。因此,燃料电池的停机时间长,特别地,剩余燃料气体和氧化剂气体可以透过电解质膜,损害电极催化剂和催化剂支架,从而缩短了燃料电池的使用寿命。而且燃料气体一般为易燃易爆的氢气,燃料电池停机后,电堆中残余的氢气,容易造成着火或爆炸等安全事故,因此,一般停机后需要对电堆进行吹扫,常规的吹扫方法是在停机后采用高纯氮进行吹扫,该方法吹扫时间长,一般大于5min,该方法浪费能源,占用额外N2资源,而且容易造成燃料电池长时间处于高电位状态,无法快速降低燃料电池电压,存在高电位腐蚀问题;另外,停机时易造成氢空界面和残余液态水,低温容易结冰,从而破坏电堆内部结构,降低电堆使用寿命。
鉴于此,本发明实施例提供了一种燃料电池快速停机吹扫方法,通过控制燃料电池测试台实现,燃料电池测试台包括氢气系统、空气系统、惰性气体吹扫系统以及电子负载,其中,在燃料电池正常工作时,氢气系统用于为燃料电池的阳极端提供氢气,空气系统用于为燃料电池的阴极端提供氧气;图1是本发明实施例提供的一种燃料电池快速停机吹扫方法的流程图,参考图1,燃料电池快速停机吹扫方法包括:
S110、接收停机指令后,控制氢气系统和空气系统中的一个停止向燃料电池供气。
具体的,燃料电池测试台是一种可以提供氢气、空气、惰性气且带有电子负载的电堆测试设备。燃料电池测试台可以与上位机连接,在上位机接收到停机指令后,控制燃料电池测试台的氢气系统和空气系统中的一个关闭,停止向燃料电池供气,而另一个开启继续为燃料电池吹扫气体。使得燃料电池在上位机接收到停机指令后仍继续发电,提供充足的氢气将阴极侧空气中的氧气消耗掉,或者充足的空气将阳极侧中的氢气消耗掉。
例如,在上位机接收到停机指令后,可以控制燃料电池测试台的氢气系统关闭,停止向燃料电池的阳极吹扫氢气,而空气系统开启继续为燃料电池的阴极吹扫空气,提高燃料电池中氧气的含量,加速氧气对阴极侧空气中氧气的消耗。或者,在上位机接收到停机指令后,可以控制燃料电池测试台的空气系统关闭,停止向燃料电池的阴极吹扫空气,而氢气系统开启继续为燃料电池的阳极吹扫空气,提高燃料电池中氧气的含量,加速氢气对阳极侧氢气的消耗。
S120、控制导通电子负载与燃料电池,并根据燃料电池的剩余电量调节电子负载的电流;其中,剩余电量与负载电流正相关。
具体的,可以在控制氢气系统和空气系统之前,控制导通电子负载与燃料电池;可以在控制氢气系统和空气系统之后,控制导通电子负载与燃料电池;也可以二者同时控制。电子负载与燃料电池导通之后,可消耗燃料电池剩余的电量。保持冷却液流量和温度,通过负载拉载电流为初始值并进行吹扫模式,阴极侧的氧气或者阳极侧的氢气会被快速消耗。可以理解为,该吹扫控制方法可以实现燃料电池带载下吹扫,可以进一步的加快燃料电池中剩余的氧气或氢气,燃料电池剩余的电量会快速下降,缩短了燃料电池处于高电位状态的时长,从而改善了高电位腐蚀的问题。
另外,由于电子负载的消耗,燃料电池的剩余电量的整体趋势是下降过程,因此,在消耗燃料电池剩余电量的过程中,采用负载电流递减的方式调整负载电流。根据燃料电池的剩余电量降低电子负载的电流,可以防止燃料电池在放电过程中出现急停的现象,对燃料电池造成损坏,影响燃料电池的寿命。因此,基于剩余电量与负载电流为正相关的原则,根据燃料电池的剩余电量调节电子负载的电流。
S130、判断燃料电池的剩余电量是否满足预设停机电量范围;若满足,则控制断开电子负载与燃料电池的连接。
示例性的,通过负载拉载电流为初始值并进行吹扫模式,燃料电池电量会快速下降,当剩余电量小于第一限制值时,调整负载电流并持续进行吹扫;当剩余电量介于第三限制值与第二限制值之间时,设定电流调整0A,断开负载。其中第一限制值大于第二限制值,第二限制值大于第三限制值。第二限制值可以理解为预设停机电量范围的最大值,第三限制值可以理解为预设停机电量范围的最小值。可选的,预设停机电量对应的电压范围可以小于0.1V,且大于0V。将燃料电池电压控制在0V以上,可以有效避免了燃料电池吹扫反极问题。
S140、控制氢气系统和空气系统均停止向燃料电池供气,并控制惰性气体吹扫系统同时向燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理。
具体的,将燃料电池的电压由高电位电压对扫至合理区间后,断开电子负载与燃料电池的连接,并控制氢气系统和空气系统均停止向燃料电池供气。燃料电池电压降至合理区间后,采用双侧惰性气体的吹扫,可以快速去除燃料电池反应生成的残余液态水,而且由于缩短了整体的停机吹扫速度,可以避免燃料电池内残余液态水低温结冰,防止内部组件发生机械损伤,进一步的延长了燃料电池的使用寿命。
本发明实施例提供的技术方案可以分为两个阶段,在第一阶段:接收停机指令后,设置吹扫时负载的电流,关闭阴极或阳极气体,打开阳极或阴极惰性气体吹扫模式,使电堆在欠气的模式下进行小电流输出,能够快速消耗氢气或空气,在保证燃料电池不急停的电压范围内,进行逐级降低负载电流的方式进行吹扫,该方法可以进行快速吹扫高电位电压至合理区间;在第二阶段:阴阳极开启惰性气体吹扫模式吹扫残余液态水,这样解决了电堆碳腐蚀、水淹、结冰等问题,可以快速完成停机吹扫,有助于延长燃料电池的使用寿命。
图2是本发明实施例提供的一种燃料电池快速停机吹扫方法的流程图,参考图2,燃料电池快速停机吹扫方法包括:
S210、接收停机指令后,控制氢气系统和空气系统中的一个停止向燃料电池供气。
S220、控制惰性气体吹扫系统向停止供气的一端吹扫惰性气体进行排气处理。
具体的,接收停机指令后,控制氢气系统和空气系统中的一个停止向燃料电池供气,并切换为惰性气体吹扫系统吹扫惰性气体。例如,在上位机接收到停机指令后,可以控制燃料电池测试台的氢气系统关闭,停止向燃料电池的阳极吹扫氢气,并切换为惰性气体吹扫系统向燃料电池的阳极吹扫惰性气体;而燃料电池的阴极继续由空气系统吹扫空气。空气系统开启继续为燃料电池的阴极吹扫空气,可以提供充足的氧气将阳极侧的氢气消耗掉;控制惰性气体吹扫系统向燃料电池的阳极一端吹扫惰性气体,可以对燃料电池中剩余的氢气进行排气处理,从而进一步的加快降低氢气含量的速度,即缩短了燃料电池处于高电位状态的时长,从而进一步的改善了高电位腐蚀的问题。
或者,在上位机接收到停机指令后,可以控制燃料电池测试台的空气系统关闭,停止向燃料电池的阴极端吹扫氧气,切换为惰性气体吹扫系统向燃料电池的阴极端吹扫惰性气体;而燃料电池的阳极继续由氢气系统吹扫氢气。氢气系统开启继续为燃料电池的阳极吹扫氢气,可以提供充足的氢气将阴极侧的氧气消耗掉;控制惰性气体吹扫系统向燃料电池的阴极一端吹扫惰性气体,可以对燃料电池中剩余的氧气进行排气处理,从而进一步的加快降低氧气含量的速度,即缩短了燃料电池处于高电位状态的时长,从而进一步的改善了高电位腐蚀的问题。
S230、控制导通电子负载与燃料电池,并根据燃料电池的剩余电量调节电子负载的电流;其中,剩余电量与负载电流正相关。
S240、判断燃料电池的剩余电量是否满足预设停机电量范围;若满足,则控制断开电子负载与燃料电池的连接。
S250、控制氢气系统和空气系统均停止向燃料电池供气,并控制惰性气体吹扫系统同时向燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理。
S260、根据燃料电池的内阻和/或燃料电池的阴阳极端出口湿度判断燃料电池是否完成干燥吹扫,若完成,则控制惰性气体吹扫系统停止向燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体。
具体的,可以根据阴阳极出口的湿度变化,判断燃料电池否已经完全吹扫干燥。例如,当检测到阴阳极出口的湿度在60s内均没有变化时停止惰性气体的吹扫,此时认为燃料电池已经被完全吹扫干燥,在上位机界面上关闭惰性气体吹扫模式即可。或者,可以根据燃料电池的内阻的变化,判断燃料电池否已经完全吹扫干燥。例如,当检测到燃料电池的内阻在60s内几乎没有变化时停止惰性气体的吹扫,此时认为燃料电池已经被完全吹扫干燥,在上位机界面上关闭惰性气体吹扫模式即可。改善了能源浪费,占用额外惰性气体资源的问题。
在本发明的一个实施例中,多个燃料电池可以组成燃料电池堆。燃料电池测试台中的氢气系统可以为燃料电池堆中每个单电池的阳极提供氢气;燃料电池测试台中的空气系统可以为燃料电池堆中每个单电池的阴极提供氧气,燃料电池测试台中的惰性气体吹扫系统可以向燃料电池堆中每个单电池的阳极端和阴极端吹扫惰性气体。针对于将几十甚至几百片单电池串联在一起,用紧固件将内部结构紧密封装在一起组成的燃料电池堆,在停机时同样可以用上述任意实施例的停机吹扫方式,这里不再赘述,可参考下文的实施例。
需要说明的是,根据燃料电池的剩余电量调节电子负载的电流,包括:控制电压巡检模块采集单体电压,根据燃料电池堆中最小单体电压调节电子负载的电流。可以理解为,通过电压巡检模块采集每个燃料电池的电压,通过控制负载电流大小来控制最小单体电压,可以防止出现单低问题,从而可以保证每个燃料电池的寿命。当平均单体电压下降至0.1V到0V之间时,负载电流设置为0A,断开电子负载。
在本发明的一个实施例中,惰性气体可以为氮气,惰性气体吹扫系统包括阳极氮气吹扫系统和阴极氮气吹扫系统。图3是本发明实施例提供的另一种燃料电池快速停机吹扫方法的流程图,参考图3,燃料电池快速停机吹扫方法包括:
S310、接收停机指令。
S320、设定负载电流为初始预设电流。
S330、控制关闭空气系统,打开氢气系统以及阴极氮气吹扫系统。
S340、控制电压巡检模块采集单体电压。
S350、判断最小单体电压是否大于第二限制电压且小于第一限制电压,若是则执行步骤S360;若不是,则执行步骤S370。
S360、控制降低负载电流,并返回执行步骤S340。
S370、判断最小单体电压是否大于第三限制电压且小于第二限制电压,若是则执行步骤S380;若不是,则返回执行步骤S340。
S380、控制断开电子负载与燃料电池堆的连接,并控制氢气系统切换为向燃料电池的阳极端吹扫干氢气预设时长。
S390、控制惰性气体吹扫系统同时向燃料电池堆的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理。
S3100、根据燃料电池堆的内阻和/或燃料电池堆的阴阳极端出口湿度判断燃料电池是否完成干燥吹扫,若完成,则执行步骤S3110;若未完成,则返回执行步骤S390。
S3110、控制惰性气体吹扫系统停止向燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体。
示例性的,燃料电池测试台接收停机指令后,负载电流降低至为小电流X,关闭空气系统,同时打开氢气系统和阴极氮气吹扫系统,通过电压巡检模块采集单体电压,防止出现单低问题,通过控制负载电流大小来控制最小单体电压在第一限制电压和第二限制电压之间(第一限制电压可设定为0.3V,第二限制电压可设为0.1V);当平均单体电压下降至第三限制电压和第二限制电压之间时,负载电流设置为0A,断开负载,阳极切换为干氢气吹扫10s,吹扫模式切换为氮气吹扫,当观察到阴阳极出口的湿度在60s内均没有变化时停止氮气吹扫,此时认为电堆已经被完全吹扫干燥,在上位机界面上关闭氮气吹扫模式即可。本发明实施例可以理解为用于燃料电池堆的燃料电池测试台阴极吹扫方法。
图3是本发明实施例提供的另一种燃料电池快速停机吹扫方法的流程图,参考图3,在本发明的另一个实施例中,对于可以理解为燃料电池测试台阴极吹扫方法:
S410、接收停机指令。
S420、设定负载电流为初始预设电流。
S430、控制关闭氢气系统,打开空气系统以及阳极氮气吹扫系统。
S440、控制电压巡检模块采集单体电压。
S450、判断最小单体电压是否大于第二限制电压且小于第一限制电压,若是则执行步骤S460;若不是,则执行步骤S470。
S460、控制降低负载电流,并返回执行步骤S440。
S470、判断最小单体电压是否大于第三限制电压且小于第二限制电压,若是则执行步骤S480;若不是,则返回执行步骤S440。
S480、控制断开电子负载与燃料电池堆的连接,并控制空气系统切换为向燃料电池堆的阳极端吹扫干空气预设时长。
S490、控制惰性气体吹扫系统同时向燃料电池堆的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理。
S4100、根据燃料电池堆的内阻和/或燃料电池堆的阴阳极端出口湿度判断燃料电池是否完成干燥吹扫,若完成,则执行步骤S4110;若未完成,则返回执行步骤S490。
S4110、控制惰性气体吹扫系统停止向燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体。
示例性的,燃料电池测试台接收停机指令后,负载电流降低至为小电流X,关闭氢气系统,同时打开空气系统和阳极氮气吹扫系统,通过电压巡检模块采集单体电压,防止出现单低问题,通过控制负载电流大小来控制最小单体电压在第一限制电压和第二限制电压之间(第一限制电压可设定为0.3V,第二限制电压可设为0.1V),当平均单体电压下降至第三限制电压和第二限制电压之间时,负载电流设置为0A,断开负载,阴极切换为干空气吹扫10s,吹扫模式切换为氮气吹扫,当观察到阴阳极出口的湿度在60s内均没有变化时停止氮气吹扫,此时认为电堆已经被完全吹扫干燥。在上位机界面上关闭氮气吹扫模式即可。本发明实施例可以理解为用于燃料电池堆的燃料电池测试台阳极吹扫方法。
综上,本发明涉及的燃料电池测试台吹扫方法,首先在接收停机指令后,设置吹扫最小电流,关闭阴极或阳极气体,打开阳极或阴极氮气吹扫模式,使电堆在欠气的模式下进行小电流输出,能够快速消耗氢气或空气,在保证电堆不急停的单体电压范围内,进行逐级降低电流的方式进行吹扫,该方法可以进行快速吹扫高电位电压至合理区间,然后切换为干气进行残余电压吹扫,最后开启阴阳极开启氮气吹扫模式吹扫残余液态水,这样解决了电堆碳腐蚀、水淹、结冰等问题,可以快速完成停机吹扫,有助于延长电堆使用寿命。
本发明实施例还提供了一种存储介质,所述存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现第一方面中任一项所述的燃料电池快速停机吹扫方法。具有相同的技术效果,这里不再赘述。
本发明实施例还提供了一种燃料电池快速停机吹扫系统,包括:燃料电池测试台和上位机;其中,所述上位机包括第二方面所述的存储介质;所述燃料电池测试台包括氢气系统、空气系统、惰性气体吹扫系统以及电子负载,其中,在燃料电池正常工作时,氢气系统用于为燃料电池的阳极端提供氢气,所述空气系统用于为燃料电池的阴极端提供氧气。具有相同的技术效果,这里不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种燃料电池快速停机吹扫方法,其特征在于,通过控制燃料电池测试台实现,所述燃料电池测试台包括氢气系统、空气系统、惰性气体吹扫系统以及电子负载,其中,在燃料电池正常工作时,氢气系统用于为燃料电池的阳极端提供氢气,所述空气系统用于为燃料电池的阴极端提供氧气;包括:
接收停机指令后,控制所述氢气系统和空气系统中的一个停止向所述燃料电池供气;
控制导通所述电子负载与所述燃料电池,并根据所述燃料电池的剩余电量调节所述电子负载的电流;其中,所述剩余电量与负载电流正相关;
判断所述燃料电池的剩余电量是否满足预设停机电量范围;若满足,则控制断开所述电子负载与所述燃料电池的连接;
控制所述氢气系统和空气系统均停止向所述燃料电池供气,并控制惰性气体吹扫系统同时向所述燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理。
2.根据权利要求1所述的燃料电池快速停机吹扫方法,其特征在于,控制所述氢气系统和空气系统中的一个停止向所述燃料电池供气之后,还包括:
控制惰性气体吹扫系统向停止供气的一端吹扫惰性气体进行排气处理。
3.根据权利要求2所述的燃料电池快速停机吹扫方法,其特征在于,所述惰性气体吹扫系统包括阳极氮气吹扫系统和阴极氮气吹扫系统;控制所述氢气系统和空气系统中的一个停止向所述燃料电池供气,包括:
控制关闭所述空气系统,以停止向所述燃料电池的阴极端提供氧气;
控制开启所述氢气系统,以继续向所述燃料电池的阳极端提供氢气,消耗剩余的氧气;
所述控制惰性气体吹扫系统向停止供气的一端吹扫惰性气体进行排气处理,包括:
控制开启所述阴极氮气吹扫系统,以向所述燃料电池的阴极端吹扫氮气,对燃料电池中的氧气进行排气处理;其中,所述氢气系统和所述阴极氮气吹扫系统可同时开启。
4.根据权利要求2所述的燃料电池快速停机吹扫方法,其特征在于,所述惰性气体吹扫系统包括阳极氮气吹扫系统和阴极氮气吹扫系统;控制所述氢气系统和空气系统中的一个停止向所述燃料电池供气,包括:
控制关闭所述氢气系统,以停止向所述燃料电池的阳极端提供氢气;
控制开启所述空气系统,以继续向所述燃料电池的阴极端提供氧气,消耗剩余的氢气;
所述控制惰性气体吹扫系统向停止供气的一端吹扫惰性气体进行排气处理,包括:
控制开启所述阳极氮气吹扫系统,以向所述燃料电池的阳极端吹扫氮气,对燃料电池中的氢气进行排气处理;其中,所述空气系统和所述阳极氮气吹扫系统可同时开启。
5.根据权利要求3所述的燃料电池快速停机吹扫方法,其特征在于,控制所述氢气系统和空气系统均停止向所述燃料电池供气之前,还包括:
控制所述氢气系统继续向所述燃料电池的阳极端吹扫干氢气预设时长。
6.根据权利要求4所述的燃料电池快速停机吹扫方法,其特征在于,控制所述氢气系统和空气系统均停止向所述燃料电池供气之前,还包括:
控制所述空气系统继续向所述燃料电池的阳极端吹扫干空气预设时长。
7.根据权利要求1所述的燃料电池快速停机吹扫方法,其特征在于,多个所述燃料电池连接起来构成燃料电池堆,每个燃料电池为燃料电池堆中的一个单体;
根据所述燃料电池的剩余电量调节所述电子负载的电流,包括:
控制电压巡检模块采集单体电压,根据燃料电池堆中最小单体电压调节所述电子负载的电流;
其中,所述预设停机电量对应的电压范围小于0.1V,且大于0V。
8.根据权利要求1所述的燃料电池快速停机吹扫方法,其特征在于,控制所述氢气系统和空气系统均停止向所述燃料电池供气,并控制惰性气体吹扫系统同时向所述燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体以进行干燥处理之后,还包括:
根据燃料电池的内阻和/或燃料电池的阴阳极端出口湿度判断所述燃料电池是否完成干燥吹扫,若完成,则控制惰性气体吹扫系统停止向所述燃料电池的阳极端以及阴极端吹扫惰性气体。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的燃料电池快速停机吹扫方法。
10.一种燃料电池快速停机吹扫系统,其特征在于,包括:燃料电池测试台和上位机;其中,所述上位机包括权利要求9所述的存储介质;
所述燃料电池测试台包括氢气系统、空气系统、惰性气体吹扫系统以及电子负载,其中,在燃料电池正常工作时,氢气系统用于为燃料电池的阳极端提供氢气,所述空气系统用于为燃料电池的阴极端提供氧气。
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