[发明专利]不依赖单片电压巡检的多电堆燃料电池系统及控制方法

说明书

本发明属于燃料电池技术领域，特别涉及一种不依赖单片电压巡检的多电堆燃料电池系统及控制方法，该方法通过采集多电堆燃料电池系统的各个数据，比较燃料电池系统多个电堆之间的电压差值，结合采集的燃料电池系统总电流值，自适应的调节氢气尾气电磁阀开通的间隔时间、氢气尾气电磁阀开通的持续时间以及空压机的转速，实现燃料电池系统多个电堆的电压均衡控制和水热平衡。该方法不依赖单片电压巡检装置对各个单片电池进行电压检测，降低了多电堆燃料电池系统单片电压的检测成本，简化了线束连接结构，提高了燃料电池系统的氢气利用率，克服了多个电堆内部堵水和气路不畅通的问题，保证了燃料电池系统多个电堆输出电压的一致性。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，特别涉及一种不依赖单片电压巡检的多电堆燃料电池系统及控制方法。

背景技术

燃料电池由于能量转换效率高、环保、无污染、无噪声等优点，是汽车动力系统的终极解决方案，目前成为国内外研发的热点。多电堆燃料电池是集电堆、氢气供给系统、空气供给系统、水热管理系统、控制系统为一体的氢能发电装置，在发电的同时会产生一定的水气，若电堆流道和膜电极内部蕴含的水气未能有效排除，在多电堆燃料电池串联运行时会导致性能下降，严重时会造成内部材料损坏，燃料电池密封性变差，甚至出现永久性损坏。由于多电堆燃料电池运行时各电堆内部的含水量难以准确测量，而依赖单片电压巡检的排气控制方法又过于结构复杂，安装不变，线路繁多，检测可靠性很难保证。为了克服中高功率运行时多个电堆内部堵水和气路不畅通的问题，有必要在含水量无法准确测量的前提下，采用不依赖单片电压巡检的实用方法精准控制排气量和空气供给量，保证燃料电池系统工作时多个电堆输出电压的一致性和内部水热基本平衡。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种不依赖单片电压巡检仪器设备，能简单快速控制多电堆燃料电池系统排气量的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种不依赖单片电压巡检的多电堆燃料电池系统，包括多个燃料电池堆、氢气供给系统、空气供给系统、冷却液系统和燃料电池控制器；燃料电池控制器通过采集多电堆燃料电池系统各个电堆电压，比较最高电堆电压与最低电堆电压获得多电堆燃料电池系统的最大电堆电压差值，结合系统的输出总电流值，分区间调节氢气尾气电磁阀开通的间隔时间和持续时间，以及空压机的转速，实现燃料电池系统多个电堆的性能均衡。

一种不依赖单片电压巡检的多电堆燃料电池系统排气控制方法，包括以下步骤：

步骤1、采集数据；采集多电堆燃料电池系统进入运行状态时各个电堆的输出电压值、空气流量传感器的流量值F_air和输出总电流传感器的电流值I_T；

步骤2、比较燃料电池系统多个电堆之间的电压差值；将输出电压值最大的电堆电压传感器的电压V_max和输出电压值最小的电堆电压传感器的电压V_min进行比较，计算出多个电堆的最大电压差值为：V_Δ＝|V_max-V_min|；