[发明专利]一种解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法有效
申请号: | 202011615575.6 | 申请日: | 2020-12-31 |
公开(公告)号: | CN112820901B | 公开(公告)日: | 2022-04-12 |
发明(设计)人: | 涂正凯;范丽欣;龚骋原 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | H01M8/04089 | 分类号: | H01M8/04089;H01M8/04119;H01M8/04537 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 石梦雅;李智 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 解决 封闭 环境 中氢氧 燃料电池 水淹 问题 方法 | ||
1.一种解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
S1设定保护电压Vp、缓冲压力P1和脉冲电压降下降比例α%,记录氢氧燃料电池稳定工作时的初始电压V0、初始单体电压δ0i,i=1,2,3......n以及初始平均电压n为单电池数目;
S2检测所述氢氧燃料电池的单体电压Vi,并根据其计算平均电压然后利用下式分别计算单体电压偏离比例βi和平均电压偏离比例
判断单体电压偏离比例βi和平均电压偏离比例是否全部小于脉冲电压降下降比例α%,若是,则判定所述氢氧燃料电池状态正常,无需后续步骤,若否,则判定所述氢氧燃料电池存在水淹风险并进入步骤S3;
S3利用缓冲罐替代供气气瓶为燃料电池堆供气,若单体电压Vi或平均电压低于保护电压Vp,则启动保护机制,自动断载并切换至氮气吹扫;若单体电压Vi和平均电压均高于或等于保护电压Vp,则将氢气缓冲压力PHP和氧气缓冲压力POP与缓冲压力P1进行比较,当其中任一项小于缓冲压力P1时,重新利用供气气瓶为燃料电池供气,通过压差将所述燃料电池堆中的水带出;其中,通过压差将所述燃料电池堆中的水带出,具体为:电池堆内阳极侧的水通过压差ΔPH=PH-PHP产生的驱动力被带出,电池堆内阴极侧的水通过压差ΔPO=PO-POP产生的驱动力被带出,其中ΔPH为阳极侧压差,PH为氢气进气压力,ΔPO为阴极侧压差,PO为氧气进气压力;
S4重复步骤S2、S3直至燃料电池停机,以此通过脉冲方式解决封闭环境中氢氧电池水淹问题。
2.如权利要求1所述的解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法,其特征在于,所述保护电压Vp为0.25~0.35V。
3.如权利要求1所述的解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法,其特征在于,所述保护电压Vp为0.3V。
4.如权利要求1所述的解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法,其特征在于,所述缓冲压力P1为0.2atm以上。
5.如权利要求1所述的解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法,其特征在于,所述脉冲电压降下降比例为2%~15%。
6.如权利要求1所述的解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法,其特征在于,步骤S3中产生的压差为0.5atm~1.0atm。
7.如权利要求1所述的解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法,其特征在于,所述氢氧燃料电池中控制供气气瓶供气的电磁阀选用常开式电磁阀,控制缓冲罐供气的电磁阀选用常闭式电磁阀。
8.如权利要求1~7任一项所述的解决封闭环境中氢氧燃料电池水淹问题的方法,其特征在于,所述燃料电池堆采用竖直放置方式,以辅助排水。
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