[发明专利]一种燃料电池气路控制系统及电堆进气压力控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池气路控制系统，其特征在于，包括：

第一管路(1)，其连接于燃料电池(10)的进气口，所述第一管路(1)上依次设置有空气滤芯(11)、空压机的进气端(12)、进堆截止阀(13)和进堆压力传感器(14)；

第二管路(2)，其连接于所述燃料电池(10)的排气口，所述第二管路(2)上依次设置有出堆截止阀(21)、排气节流阀(22)、涡轮机入口压力传感器(23)和空压机的涡轮端(24)，所述空压机的涡轮端(24)设置有VNT(27)；

第三管路(3)，其一端连接于所述空压机的涡轮端(24)的进气口，另一端连接于所述空压机的涡轮端(24)的排气口，所述第三管路(3)上设置有涡轮机旁通阀(31)。

2.根据权利要求1所述的燃料电池气路控制系统，其特征在于，还包括第四管路(4)，所述第四管路(4)一端连接于所述进堆截止阀(13)的进气口，另一端连接于所述排气节流阀(22)的排气口，所述第四管路(4)上设置有第一旁通阀(41)。

3.根据权利要求1所述的燃料电池气路控制系统，其特征在于，所述第一管路(1)上还设置有中冷器(15)和第一温度传感器(16)，所述中冷器(15)位于所述空压机的进气端(12)的下游，所述第一温度传感器(16)用于测量所述中冷器(15)排气口的气体温度。

4.根据权利要求1所述的燃料电池气路控制系统，其特征在于，所述第二管路(2)上还设置有湿度混合器(25)，所述湿度混合器(25)设置于所述排气节流阀(22)和所述出堆截止阀(21)之间，所述湿度混合器(25)连通于所述进堆截止阀(13)的进气口；

所述第一管路(1)上设置有湿度传感器(17)，所述湿度传感器(17)设置于所述进堆截止阀(13)和所述湿度混合器(25)之间，所述湿度传感器(17)用于检测进入所述燃料电池(10)的气体湿度。

5.根据权利要求4所述的燃料电池气路控制系统，其特征在于，还包括第五管路(5)，所述第五管路(5)一端连接于所述湿度混合器(25)的进气口，另一端连接于所述湿度混合器(25)的排气口，所述第五管路(5)上设置有第二旁通阀(51)。

6.根据权利要求1所述的燃料电池气路控制系统，其特征在于，所述排气节流阀(22)和所述涡轮机入口压力传感器(23)之间设置有水汽分离器(26)。

7.根据权利要求1所述的燃料电池气路控制系统，其特征在于，所述空气滤芯(11)和所述空压机的进气端(12)之间设置有流量传感器(18)。

8.一种电堆进气压力控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项所述的燃料电池气路控制系统，所述电堆进气压力控制方法包括以下步骤：

S1、获取燃料电池(10)的电堆需求压力，检测燃料电池(10)的第一气体压力；

S2、检测VNT(27)的开度，若所述VNT(27)的开度小于7％时，进行步骤S31；

若所述VNT(27)的开度为7％-98％，进行步骤S32；

若所述VNT(27)的开度大于98％，进行步骤S33；

S31、通过PID控制输出排气节流阀(22)的第一开度调节值，以使所述第一气体压力调节至所述电堆需求压力；

S32、排气节流阀(22)全开，根据电堆需求压力通过PID控制计算出空压机的涡轮端(24)入口的涡轮入口期望压力；检测所述空压机的涡轮端(24)入口的第二气体压力，通过PID控制输出VNT(27)的第二开度调节值，以使所述第二气体压力调节至所述涡轮入口期望压力；

S33、调节涡轮机旁通阀(31)的开度，以使所述第一气体压力调节至所述电堆需求压力。