[发明专利]一种具有高电位保护的燃料电池系统

摘要

本发明公开了一种具有高电位保护的燃料电池系统，该燃料电池系统的防冻加热电阻与燃料电池电堆高压输出通过电堆保护接触器进行连接，在燃料电池电堆启动、停机、待机以及低负载运行过程中，当电堆输出电压高于设定的电堆保护电压时，控制电堆保护接触器闭合，利用防冻加热电阻消耗部分燃料电池电能，避免电堆高电压运行造成的催化剂劣化；当电堆输出电压低于电堆保护取消电压一定时间时，控制电堆保护接触器断开，燃料电池电堆正常输出；防冻加热电阻阻值经过匹配，可确保在无其他负载的情况下，使电堆输出电压低于电堆保护电压；通过此方法，可以利用防冻加热电阻有效抑制由于燃料电池的输出电压偏高而导致的催化剂劣化。

主权项

1.一种具有高电位保护的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统包括：燃料电池电堆，利用氢气和空气通过电化学反应而发电；氢气供应系统，为燃料电池电堆提供合适压力及流量的氢气；空气供应系统，为燃料电池电堆提供合适压力、流量、温度、湿度的氧气；冷却液循环系统，通过冷却液循环及温度管理控制燃料电池电堆，并使其保持合适的反应温度；电气控制系统，控制燃料电池电堆各辅机协调动作；所述冷却液循环系统包括冷却液循环泵、散热器、散热器风机、节温器、防冻加热电阻、温度传感器、以及冷却液管道；所述燃料电池电堆通过冷却液管道依次与冷却液循环泵、节温器、防冻加热电阻和温度传感器连通并构成冷却液循环回路；所述散热器的两端并联设置在节温器上，构成冷却液分支回路；所述散热器风机固定安装在散热器上；所述电气控制系统包括燃料电池控制器、以及分别与燃料电池控制器电连接的电压传感器、电流传感器、电堆保护接触器、冷却液泵电机控制器、空气压缩机电机控制器、防冻加热接触器、防冻供电控制器、防冻供电连接器和变流器；所述燃料电池电堆的正负极分别与燃料电池控制器、电压传感器、冷却液泵电机控制器、空气压缩机电机控制器和变流器的两端连接，实现稳定供电；所述电流传感器与燃料电池电堆串联连接；所述冷却液泵电机控制器与冷却液循环泵电连接，所述空气压缩机电机控制器与空气供应系统电连接，所述燃料电池控制器分别与温度传感器和散热器风机电连接；所述防冻加热电阻的两端通过防冻加热接触器和电堆保护接触器分别与防冻供电连接器和燃料电池电堆电连接，实现燃料电池电堆的高电位保护；所述防冻供电控制器分别与防冻加热接触器和电堆保护接触器电连接，实现两者之间的互锁。