[发明专利]一种氢燃料电池系统及其控制方法

说明书

本发明揭示了一种氢燃料电池系统，系统设有由正负膜电极和双极板构成的燃料电池堆，配气系统设有氢气泵和氧气泵，所述氢气泵进气口连接储氢罐，其出气口连接燃料电池堆的氢气流路，所述氧气泵进气口连接储氧罐，其出气口连接燃料电池堆的氧气流路。本发明的优点在于节能环保，不消耗空气中的氧气，做到完全清洁，而且防止了燃料电池在污染空气环境中中毒，电池工作更加的稳定、安全、可靠。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池领域。

背景技术

燃料电池汽车具有很多优点，比如加氢时间短、续驶里程长、燃料效率高等，成为各国重点开发的新能源汽车品种。

燃料电池是一种将燃料中的化学能转化为电能的发电装置，现有技术中，两种主要的燃料电池为质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。质子交换膜燃料电池使用氢气作为燃料，在较低的温度下就可以将化学能转换为电能，这种使用氢气作为燃料的燃料电池成为燃料电池。氢燃料电池系统具有作为主体的燃料电池组合，该组合由氢气发生反应的阳极和氧气发生反应的阴极构成。

现有技术中，燃料电池系统还具有存储燃料气体比如氢气的容器，还包含有将未反应燃料气体返回阳极的泵等辅助装置。现有技术中的氢燃料电池系统，只有储存燃料的容器，氧气完全依赖空气来供给。这就带来一个氢燃料电池中的催化剂和反应膜容易受到空气中杂质的作用，而严重的影响性能和使用寿命，尤其在空气污染严重的地区。

现有技术中还存在的问题是，如果使用石油制氢，完全不能降低碳排放，也不能降低对化石能源的依赖。因此电解水制氢才是摆脱对于化石能源的依赖的技术路线，才是应对环境和能源危机有效技术。如果采用电解水制氢，则大规模生产的时候，氧气的过量排放也将造成局部氧气含量超过上限，造成生态环境的破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种使用安全可靠，并且节能环保的氢燃料电池系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种氢燃料电池系统，系统设有由正负膜电极和双极板构成的燃料电池堆，配气系统设有氢气泵和氧气泵，所述氢气泵进气口连接储氢罐，其出气口连接燃料电池堆的氢气流路，所述氧气泵进气口连接储氧罐，其出气口连接燃料电池堆的氧气流路。

燃料电池管理系统输出驱动信号至燃料电池堆和配气系统。

所述燃料电池堆的壳体上设有冷却管路，所述冷却管路连接由冷却泵和冷却水箱构成的冷却回路，所述冷却水箱内存储有冷却水。

所述储氧罐和储氢罐的出气口设有阀门，所述燃料电池管理系统输出驱动信号至阀门。

一种电动汽车，所述电动汽车设有驱动车轮转动的动机电机，所述动机电机由所述氢燃料电池系统供电。

一种如所述氢燃料电池的控制方法，系统启动后，燃料电池管理系统驱动燃料电池堆启动，同时启动氧气泵和氢气泵向燃料电池堆供气，当系统关闭时，燃料电池管理系统驱动燃料电池堆关闭，同时关闭氧气泵和氢气泵停止向燃料电池堆供气。

当启动氧气泵和氢气泵前，开启储氧罐和储氢罐的阀门，当关闭氧气泵和氢气泵后，关闭储氧罐和储氢罐的阀门。

系统启动后，当燃料电池管理系统获得燃料电池堆当前温度大于设定值，则启动冷却泵，当系统关闭后，冷却泵断电关闭。

本发明的优点在于节能环保，不消耗空气中的氧气，做到完全清洁，而且防止了燃料电池在污染空气环境中中毒，电池工作更加的稳定、安全、可靠。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为氢燃料电池结构示意图。

具体实施方式