[实用新型]一种活化燃料电池系统以及车辆

说明书

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种活化燃料电池系统以及车辆，所述系统包括电堆、氮气源、空气子系统和氢气子系统，所述电堆包括空气侧进口和氢气侧进口；所述空气子系统包括增湿器和入口三通阀；所述氢气子系统包括氢气供给装置；所述入口三通阀通过第二电磁阀与氢气供给装置的出口端连通；所述入口三通阀连接在空气侧进口与增湿器之间；所述氮气源、氢气供给装置、氢气侧进口依次连通；本实用新型可以定期对燃料电池发动机进行吹扫活化，恢复电堆性能；氮气源的氮气可以定期进行补充，补充一次氮气的时间只需要几分钟，大大降低活化的难度，提高效率。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种活化燃料电池系统以及车辆。

背景技术

随着传统汽车的排放对环境污染问题的影响越来越严重，新能源汽车成了解决汽车尾气排放的重要途径，其中具有能量效率高，充氢时间短、续航里程长、对空气有净化作用等优点的燃料电池汽车越来越受到大家的重视。

燃料电池耐久性问题一直都是制约燃料电池汽车快速发展的一个大的因素，随着燃料电池发动机运行时间的增长，燃料电池电堆的性能会慢慢衰减，当燃料电池电堆衰减到初始状态的80％时认为寿命终结。造成燃料电池电堆衰减的因素可以分为两大类：一是不可逆的衰减，例如碳载体腐蚀，催化剂流失，铂颗粒变大，质子交换膜破损等；还有一种是可逆的衰减，其中最重要的可逆衰减就是催化剂被杂质气体污染，例如空气中的硫化物、氮化物、氢气中带有还原性的气体杂质等。杂质会在催化剂表面反应，造成催化剂表面被覆盖，造成反应面积降低，空气中的微尘也会吸附在气体扩散层，造成气体扩散层被堵塞。

活化是解决可逆衰减损伤的主要方式，但一般活化都是采用离线的方式，既将燃料电池发动机拆卸下来，放到测试台上进行。有一种活化方式：给发动机两侧通入湿润的空气，通过空气氧化作用氧化掉阳极侧的杂质，并排出电堆，解决杂质气体造成的衰减，湿润的空气也可以脱附掉附着在气体扩散层里面的杂质，恢复电堆的气体扩散能力。现有技术中，通过将发动机拆卸下来，放到测试台上进行操作，两侧给电堆通入湿润的空气，达到活化的目标，最终实现恢复性能的效果。

现有技术中无在线活化方案，随着燃料电池发动机运行时间增长，造成性能衰减严重；恢复性能的保养方式需要拆卸发动机并放到测试台架上进行活化，工作难度大，资源消耗多，用户体验差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供解决发动机运行时间较长后，性能衰减严重的问题、保养难度大、用户体验差的问题的活化燃料电池系统以及车辆。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的第一种技术方案为：

一种活化燃料电池系统，包括电堆、氮气源、空气子系统和氢气子系统，所述电堆包括空气侧进口和氢气侧进口；所述空气子系统包括增湿器和入口三通阀；所述氢气子系统包括氢气供给装置；所述入口三通阀通过第二电磁阀与氢气供给装置的出口端连通；所述入口三通阀连接在空气侧进口与增湿器之间；

所述氮气源、氢气供给装置、氢气侧进口依次连通。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的第二种技术方案为：

一种车辆，包括上述的活化燃料电池系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的第三种技术方案为：

一种上述的活化燃料电池系统的活化方法，

活化燃料电池系统运行时从剩余时间开始进行活化倒计时；

活化燃料电池系统收到关机指令后执行正常的关机吹扫；

吹扫完成后判断倒计时是否为0；若不为0则执行剩下的关机操作，将剩下的时间写入到存储芯片中；若为0，且运行时系统温度达到了正常的工作温度，则控制系统降温，否则执行关机操作；

温度降低后，释放氮气源的氮气；