[发明专利]质子交换膜燃料电池的杂质排出方法、装置及系统

说明书

本发明实施例提供一种质子交换膜燃料电池的杂质排出方法、装置及系统，该方法包括：确定所述质子交换膜燃料电池的工作状态，当所述工作状态为第一状态时，根据获取的质子交换膜燃料电池中电堆的冷却液温度、电堆输出功率、氢气路温度、空气路温度，确定电堆产热效率；根据电堆产热效率确定质子交换膜燃料电池中氢气路的杂质含量；根据杂质含量控制排氢阀的开闭以排出所述氢气路中的杂质。本发明实施例通过电堆产热效率计算出质子交换膜燃料电池中氢气路中的杂质含量，简单方便得到杂质含量无需依赖检测仪及传感器等设备，节省了成本，且能适应不同的环境，然后根据杂质含量控制排氢阀的开闭，使得杂质排出更彻底且不浪费氢气。

技术领域

本发明实施例涉及燃料电池领域，尤其涉及一种质子交换膜燃料电池的杂质排出方法、装置及系统。

背景技术

质子交换膜燃料电池(Proton Exchsange Membrane Fuel Cell，简称PEMFC)具有能量转换效率高、低温快速启动、低噪音、无污染等特点，非常适合作为绿色新能源汽车的动力能源。PEMFC的氢燃料电池由氢气路、空气路和电堆组成，在PEMFC反应过程中，会有部分空气中的杂质(主要为氮气)通过质子交换膜渗透到氢气路中，随着氢气路中杂质增多，PEMFC的反应速率会降低，且杂质过多会降低PEMFC的使用寿命。

现有技术中，通常采用定时开启排氢阀以排出氢气路中的杂质。但是，如果排氢阀开启时间过短，会造成氢气路中的杂质排出不彻底，如果排氢阀开启时间过长，又会导致氢气的浪费。

因此，亟需一种新的对于质子交换膜燃料电池的杂质排出方法，以便能够对氢气路中的杂质进行有效排出。

发明内容

本发明实施例提供一种质子交换膜燃料电池的杂质排出方法、装置及系统，以解决目前排氢阀开启时间设置不合理，导致氢气路中杂质排出不彻底或氢气浪费的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种质子交换膜燃料电池的杂质排出方法，所述质子交换膜燃料电池的杂质排出方法适用于质子交换膜燃料电池，所述质子交换膜燃料电池包括电堆、空气路、氢气路以及排氢阀；

所述杂质排出方法，包括：

确定所述质子交换膜燃料电池的工作状态，当所述工作状态为第一状态时，根据获取的所述质子交换膜燃料电池中电堆的冷却液温度、电堆输出功率、氢气路温度、空气路温度，确定电堆产热效率；

根据所述电堆产热效率确定所述质子交换膜燃料电池中所述氢气路的杂质含量；

根据所述杂质含量控制所述排氢阀的开闭以排出所述氢气路中的杂质。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述杂质含量控制所述排氢阀的开闭以排出所述氢气路中的杂质，包括：

当所述杂质含量大于第一阈值时，根据预设的氢气路杂质含量表，确定排出所述杂质含量所需要的第一时长，并根据所述第一时长控制所述排氢阀开启以进行所述氢气路中的杂质的排出。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

当所述工作状态为第二状态时，控制所述排氢阀开启第二时长以进行所述氢气路中的杂质的排出，其中，所述第二时长是根据所述质子交换膜燃料电池的类型确定的。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

当所述工作状态从第一状态切换至第三状态时，根据所述质子交换膜燃料电池在从第一状态切换至第三状态时的所述杂质含量，控制所述排氢阀在第三状态的开闭。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述质子交换膜燃料电池在从第一状态切换至第三状态时的所述杂质含量，控制所述排氢阀在第三状态的开闭，包括：