[发明专利]一种快速恢复车用燃料电池系统性能的方法

说明书

本发明提供了一种快速恢复车用燃料电池系统性能的方法，该方法包括：正常启动燃料电池系统，增加负载，直至燃料电池电堆的输出电流达到额定电流值，停止向燃料电池电堆的阴极入口供应气体，直至燃料电池电堆的单片电压达到第一设定电压值，断开负载，利用外部放电电阻使燃料电池电堆的单片电压达到第二设定电压值，恢复向燃料电池电堆的阴极入口供应气体，直至燃料电池电堆的性能恢复。本发明可以在提高电堆温度的同时也润湿了因储存而干燥的膜电极，极大的降低了电堆活化到最佳性能的时间。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种快速恢复车用燃料电池系统性能的方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池电堆是一种将电化学能直接转换为电能的装置，具有高效、清洁、安全的优越性能，目前大量应用于乘用车或者商用车的发动机系统，具有广阔的发展前景。

为了防止温度过低，质子交换膜燃料电池电堆内部残余水分结冰，从而对双极板和膜电极造成不可逆损害，因此燃料电池系统在储存之前需要对电堆内部进行干燥处理。质子交换膜燃料电池膜电极使用的膜材料为全氟磺酸膜，而干燥失水的全氟磺酸离子树脂导电性大大下降，从而造成电堆性能大幅度降低。

为了使长时间存放后的电堆性能恢复到初始最佳性能，需要对电堆进行活化处理，即正常运行电堆使性能恢复，但是这个过程需要时间较长，性能恢复较为缓慢，从而会造成对以燃料电池系统作为发动机的机动车体验感不佳，而且还可能会造成燃料电池发动机性能还未恢复的时候，机动车动力电池SOC已经过高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种快速恢复车用燃料电池系统性能的方法。

一种快速恢复车用燃料电池系统性能的方法，包括以下步骤：

S1、正常启动燃料电池系统；

S2、升载，直至燃料电池电堆的输出电流达到额定电流值；

S3、停止向燃料电池电堆的阴极入口供应气体，直至燃料电池电堆的单片电压达到第一设定电压值；

S4、断开负载，利用外部放电电阻使燃料电池电堆的单片电压达到第二设定电压值；

S5、恢复向燃料电池电堆的阴极入口供应气体，直至燃料电池电堆的性能恢复。

进一步地，在步骤S3中，所述第一设定电压值为0.2V；

进一步地，在步骤S4中，所述外部放电电阻为150Ω。

进一步地，在步骤S4中，所述第二设定电压值为0V。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：在提高电堆温度的同时也润湿了因储存而干燥的膜电极，极大的降低了电堆活化到最佳性能的时间，具体体现在以下：

1、采用断掉阴极气体的方式，使膜电极的质子交换膜表面短时间产生大量的热且聚集大量的水，从而在提高电堆温度的同时也润湿了因储存而干燥的膜电极，恢复电堆的性能。

2、采用断掉阴极气体的方式，和直接启动活化电堆相比，极大的降低了电堆活化到最佳性能的时间。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中一种快速恢复车用燃料电池系统性能的方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的实施例提供了一种快速恢复车用燃料电池系统性能的方法。

一种快速恢复车用燃料电池系统性能的方法，包括以下步骤：