[发明专利]燃料电池组合电堆系统水故障的控制方法及装置

权利要求书

1.一种燃料电池组合电堆系统水故障的控制方法，其特征在于，所述燃料电池组合电堆系统的第一电堆和第二电堆并联或串联供能，且第一电堆和第二电堆的冷却水支路上分别设置有流量调节阀，其中，方法包括以下步骤：

获取所述电堆系统在每个正常工况的氢气压力降基准值，以得到调控控制线，其中，氢气侧压力降计算公式为：

其中，L为单条流道长度，n为氢气侧单片电池流道数，p为氢气压力，为总氢气过量系数，T为燃料电池反应温度，p_sat为温度T下水蒸气的饱和压力，C_d为燃料电池氢气侧流道深度，C_w为燃料电池氢气侧流道宽度；

其中，氢气压降在水淹过程中具有两级台阶变化规律，确定两个台阶的压降数值差为ΔP_ladder，由此确定所述调控控制线为：

采集当前氢气侧压力降，并判断所述当前氢气侧压力降是否高于当前正常工况对应的调控控制线；

如果所述当前氢气侧压力降高于当前正常工况对应的调控控制线时，根据所述第一电堆和所述第二电堆的电压或电流判定故障电堆；其中，所述第一电堆和所述第二电堆串联时，若第一电堆电压降低、第二电堆电压升高，则判定所述第一电堆有水淹趋势且为故障电堆，若所述第一电堆电压升高、所述第二电堆电压降低，则判定所述第二电堆有水淹趋势且为故障电堆；所述第一电堆和所述第二电堆并联时，若第一电堆电流降低、第二电堆电流升高，则判定所述第一电堆有水淹趋势且为故障电堆，若所述第一电堆电流升高、所述第二电堆电流降低，则判定所述第二电堆有水淹趋势且为故障电堆；以及

减小所述故障电堆所述流量调节阀的开度，并且增加另个电堆的流量调节阀的开度。

2.根据权利要求1所述的燃料电池组合电堆系统水故障的控制方法，其特征在于，所述第一电堆的冷却水支路上设置的流量调节阀为第一流量调节阀，所述第二电堆的冷却水支路上设置的流量调节阀为第二流量调节阀，所述减小所述故障电堆所述流量调节阀的开度，并且增加另个电堆的流量调节阀的开度，还包括：

若第一电堆有水淹趋势，则控制第一流量调节阀开度减小、控制第二流量调节阀开度增大；

若第二电堆有水淹趋势，则控制所述第一流量调节阀开度增大、控制所述第二流量调节阀开度减小。

3.根据权利要求2所述的燃料电池组合电堆系统水故障的控制方法，其特征在于，还包括：若所述当前氢气侧压力降恢复到所述当前正常工况对应的调控控制线以下，则恢复所述第一流量调节阀和所述第二流量调节阀的开度，持续监控。