[发明专利]燃料电池排氢阀控制方法

说明书

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池排氢阀控制方法，该燃料电池排氢阀控制方法包括控制燃料电池启动并进行检测初始化，计算氢气消耗量，根据氢气消耗量满足预设消耗量，计算排氢时间，控制排氢阀开启并计时，根据排氢阀的开启时间满足排氢时间，控制排氢阀关闭，根据发明实施例的燃料电池排氢阀控制方法，氢气消耗量可反映氢气管路中杂质的含量，根据杂质的含量进行排氢，降低排氢时间不合理造成氢气浪费或者氢气浓度不足导致的电堆故障的频率。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种燃料电池排氢阀控制方法。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

氢燃料电池中的氢气通过调压阀和开关阀输入电堆阳极，在阳极参与反应，随着反应，阳极氢气管路中逐渐积累氮气和水蒸气等杂质，等杂质积累到一定量，需要开启氢气管路中的排氢阀，排出杂质，防止出现氢气浓度不足造成阳极饥饿，发生副反应等。

目前排氢电磁阀的控制中，开启时刻、开启时间及吹扫时间均为固定值，不能反应管路中杂质含量，存在开启时刻不合适、开启时间不合理的情况，排氢阀开启时刻过早或开启时间过长会造成氢气的浪费，而开启时刻过晚或开启时间过短则会造成杂质过多，影响氢气浓度，甚至造成电堆水淹，影响电堆性能。

发明内容

本发明的目的是至少解决排氢阀开启时刻不合适、开启时间不合理的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种燃料电池排氢阀控制方法，包括：

控制燃料电池启动并进行检测初始化；

计算氢气消耗量；

根据所述氢气消耗量满足预设消耗量，计算排氢时间；

控制排氢阀开启并计时；

根据所述排氢阀的开启时间满足所述排氢时间，控制所述排氢阀关闭。

根据本发明实施例的燃料电池排氢阀控制方法，氢气消耗量可反映氢气管路中杂质的含量，当运行周期内的氢气消耗量较多时，说明杂质较多，所需要的排氢时间较长，当运行周期内的氢气消耗量较少时，说明杂质较少，所需要的排氢时间较短，因此以氢气消耗量决定了排氢阀的开启时刻和开启时间，由氢气消耗量反应杂质含量，考虑了杂质的积累过程，而非一个工况点，若只考虑功率或电流的瞬态值，可能会导致电堆功率较小时不能排氢的情况，降低排氢时间不合理造成氢气浪费或者氢气浓度不足导致的电堆故障的频率。

另外，根据本发明实施例的燃料电池排氢阀控制方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述计算氢气消耗量包括：

根据公式H2used＝N*I/4F，计算氢气消耗速率；

根据公式m＝∫₀^t H2used*dt，计算所述氢气消耗量；

其中，H2used为氢气的消耗速率，N为所述燃料电池的电池单体的数量，I为所述电池单体的输出电流，F为法拉第系数，m为氢气消耗量，dt为计算的运行周期。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述氢气消耗量满足预设消耗量，计算排氢时间包括：

根据运行周期内的所述氢气消耗量获取第一修正系数；

根据公式t1＝∫₀^tfac1*dt，计算所述排氢时间；

其中，t1为排氢时间，fac1为第一修正系数，dt为计算的运行周期。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述排氢阀开启时间满足所述排氢时间，控制所述排氢阀关闭包括：