[发明专利]燃料电池降温温度控制方法、系统、存储介质、燃料电池

说明书

本发明属于燃料电池技术领域，公开了一种燃料电池降温温度控制方法、系统、存储介质、燃料电池，收集冷凝器入口处的温度传感信号以及冷凝器出口处的温度传感信号；冷凝器出口处的温度是否高于阈值，若高于阈值，则反馈信号到换热器，将降压的冷量输送到冷凝器中；冷凝器入口处经过冷凝器的降温，在冷凝器出口处继续监测温度，若温度不高于阈值，通入燃料电池堆中充当燃料，同时换热器可停止释放冷量。本发明可以有效的控制空压机进入燃料电池堆的温度不高于80℃，防止由于气体温度过高，水分蒸发，导致电池的性能变差，极大地减少寿命。并且充分利用了高压氢气降压时产生的能量损失，更加节能、简捷的用于燃料空气的降温。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池降温温度控制方法、系统、存储介质、燃料电池。

背景技术

目前，燃料电池是一种高效、绿色环保的发电装置，可直接将化学能转化为电能，为连接的用电设备提供电力，膜电极是燃料电池内部组件的核心，其工作的条件需要具有一定温度和湿度。进入燃料电池内的氢气和空气的温度会极大的影响到燃料电池堆的性能。空气的来源是由外部空气过滤后进入空压机后，将压缩空气提供给燃料电池堆，由于燃料电池堆对高功率的需求，故而空气的需求量也更高，空压机对空气的压缩会导致空气的温度急剧升高，一般可达到100℃～130℃左右，高于燃料电池堆的正常运行温度。质子在质子交换膜中的传递需要依靠水分子作为传导介质，如果温度过高，将导致水分蒸发，从而引起干化现象，质子交换膜的导电性大幅降低，导致差的电池性能。而且质子交换膜的玻璃化转变温度较低，高温下会失去机械和尺寸稳定性。目前的技术对空气进口的温度控制不够重视，没有对压缩空气降温及控制，这会对燃料电池堆的工作效率及耐久性造成影响。

燃料电池所使用的氢气罐一般是高压氢气，有35～70MPa，一般是要通过降压使得进入燃料电池堆的气体压力处于低压状态。氢气在降压的时候会膨胀吸热，释放冷量，而这些冷量一般自然流失掉，相比空气来说，氢气的导热系数大了6.7倍，更适合带走热量。

公开号为CN 207183421U的实用新型专利，使用空气冷却器对空气进行冷却，在空气管道外表面套装液体冷却管道用以带走空气管道的热量，然而该种结构对管道的密封性要求较高，并且液冷系统过于复杂，且降温效果有限。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术使用空气冷却器对空气进行冷却对管道的密封性要求较高，并且液冷系统过于复杂，且降温效果较差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种燃料电池降温温度控制方法、系统、存储介质、燃料电池。

本发明是这样实现的，一种燃料电池降温温度控制方法，所述燃料电池降温温度控制方法包括：

收集冷凝器入口处的温度传感信号以及冷凝器出口处的温度传感信号；

冷凝器出口处的温度是否高于阈值，若高于阈值，则反馈信号到换热器，将降压的冷量输送到冷凝器中；

冷凝器入口处经过冷凝器的降温，在冷凝器出口处继续监测温度，若温度不高于阈值，通入燃料电池堆中充当燃料，同时换热器可停止释放冷量。

进一步，所述燃料电池降温温度控制方法在空压机出口和冷凝器出口处设有温度传感器，可以通过温度控制单元，采集温度信号，反馈到氢气换热器，通过降温控制燃料电池进口空气温度；

所述燃料电池降温温度控制方法采用温度控制单元分别收集空压机出口处的温度传感器信号以及冷凝器出口处的温度信号，控制单元采集到冷凝器出口处的温度传感器处的温度是否高于80℃，若高于80℃，则反馈信号到换热器，让换热器将氢气降压的冷量输送到冷凝器中，空压机出口处的空气经过冷凝器的降温，在冷凝器出口处的温度传感器处继续监测温度，若温度不高于80℃，则允许空气通入燃料电池堆中充当燃料，同时换热器停止释放冷量。

进一步，所述燃料电池降温温度控制方法还包括：