[发明专利]一种燃料电池关机吹扫方法、装置及系统

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关机吹扫方法、装置及系统。该方法首先在燃料电池系统关机后，获取燃料电池工作中生成的理论水量；然后对燃料电池进行持续吹扫，对吹扫后的气体进行气液分离，采集吹扫带出的实际水量；最后比较理论水量和实际水量，直至实际水量增加至理论水量，停止吹扫。本发明可有效控制吹扫时间，防止吹扫时间过长或者过短，给燃料电池提供一个良好的储存环境，避免燃料电池使用寿命的减少。有效控制吹扫时间，防止吹扫时间过长或者过短，给燃料电池提供一个良好的储存环境，避免燃料电池使用寿命的减少。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池关机吹扫方法、装置及系统。

背景技术

燃料电池是一种采用电化学反应的方式将燃料中的化学能转化为电能的发电装置，具有环境友好、安全可靠和易于操作等优点，广泛应用于备用电源、分布式电站和汽车动力等多个领域。

其中，质子交换膜燃料电池作为燃料电池中的一种，在原理上相当于水电解的逆装置，发电过程的产物是水。因此，在电池反应区的中后段常常会有液态水的堆积。所以，燃料电池系统关机时需要对未反应的燃料气体和反应流道中的水进行吹扫。

在进行吹扫时，若吹扫时间过短，造成仍旧有部分液态水堆积在燃料电池的电堆内部，造成燃料电池的电堆内部液态水结冰，破坏燃料电池系统内部结构，影响其使用寿命；若吹扫时间过长，造成燃料电池堆膜干，既浪费吹扫能量，也会影响燃料电池系统开机时性能，同时也会影响其寿命。

发明内容

本发明提供了一种燃料电池关机吹扫方法、装置及系统，用以解决吹扫时间过长或过短造成的影响燃料电池性能的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案包括：

本发明提供了一种燃料电池关机吹扫方法，包括如下步骤：

在燃料电池系统关机后，获取燃料电池工作中生成的理论水量；对燃料电池进行持续吹扫，对吹扫后的气体进行气液分离，采集吹扫带出的实际水量；比较理论水量和实际水量，直至实际水量增加至理论水量，停止吹扫。

上述技术方案的有益效果为：在对燃料电池进行吹扫时，获取得到燃料电池工作中生成的理论水量，并对吹扫后的气体进行气液分离以获得吹扫带出的实际水量，在实际水量小于理论水量的时间内对燃料电池进行持续吹扫，随着吹扫的持续进行，实际水量不断增加，在实际水量增加至理论水量时停止吹扫，从而有效控制吹扫时间，防止吹扫时间过长或者过短，给燃料电池提供一个良好的储存环境，避免燃料电池使用寿命的减少。

作为方法的进一步改进，为了简单准确计算得到燃料电池工作中生成的理论水量，根据燃料电池工作中输出的功率和外界空气的温度，计算得到所述燃料电池工作中生成的理论水量。

作为方法的进一步改进，为了防止触电腐蚀，采用氢气路和空气路两路对燃料电池进行持续吹扫。

作为方法的进一步改进，为了改变吹扫效率，采用以下至少一种手段来改变吹扫的效率：控制改变供空气路上空压机转速、控制改变空气路上节气门开度、控制改变氢路上氢泵转速和控制改变氢路上比例阀开度。

作为方法的进一步改进，为了快速检测得到吹扫带出的实际水量，通过收集并检测气液分离后得到的液态水的液位来得到所述吹扫带出的实际水量。

本发明还提供了一种燃料电池关机吹扫装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现上述燃料电池关机吹扫方法，并达到与方法相同的效果。

本发明还提供了一种燃料电池关机吹扫系统，包括供气管路和出气管路，还包括：

气液分离装置，设置在出空气管路上，用于对吹扫后的气体进行气液分离；

水量检测装置，用于检测吹扫带出的实际水量；