一种恢复燃料电池电堆性能的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及燃料电池技术领域，公开了一种恢复燃料电池电堆性能的方法及装置，恢复燃料电池电堆性能的方法包括：启动负载，将电流加载至200A，并使燃料电池电堆在200A下持续运行5min；设定燃料电池电堆的温差，冷却水的温度，空气的温度，氢气的温度，空气的露点温度，氢气的露点温度，并使氢气的压力高于氧气的压力；将电流由200A加载至300A，并使燃料电池电堆在300A下持续运行30min；若燃料电池电堆的输出功率等于或高于预设功率时，或平均电压等于或高于预设电压时，完成燃料电池电堆性能的恢复。本发明专利技术实施例的恢复燃料电池电堆性能的方法简便，且易于实施，能够快速地恢复长期处于无运行状态的燃料电池电堆的性能，从而提高了燃料电池电堆性能恢复的效率。

Method and device for recovering fuel cell stack performance

The invention relates to the technical field of fuel cells, and discloses a method and device for restoring the performance of fuel cell stack. The method for restoring the performance of fuel cell stack includes starting load, loading current to 200A, and making the fuel cell stack run continuously for 5 minutes under 200A; setting the temperature difference of fuel cell stack and cooling water. Temperature, air temperature, hydrogen temperature, air dew point temperature, hydrogen dew point temperature, and make hydrogen pressure higher than oxygen pressure; load the current from 200A to 300A, and keep the fuel cell stack running for 30 minutes under 300A; if the output power of the fuel cell stack is equal to or higher than the preset power, or level When the average voltage is equal to or higher than the preset voltage, the performance of the fuel cell stack can be recovered. The method for recovering the performance of fuel cell stack according to the embodiment of the present invention is simple and easy to implement, and can recover the performance of fuel cell stack without running for a long time quickly, thereby improving the efficiency of fuel cell stack performance recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种恢复燃料电池电堆性能的方法及装置
本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种恢复燃料电池电堆性能的方法及装置。
技术介绍
随着生活水平的逐渐提高，保护环境和节约能源的呼声也日益高涨，燃料电池汽车作为一种利用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的电动汽车，以其具有零排放、能量转换效率高和噪声低等优点，而被广大人民所关注。燃料电池电堆是燃料电池汽车的核心部件，因此，燃料电池电堆的性能对燃料电池汽车的整体性能起到了关键的作用。然而，在燃料电池电堆组装成型后，其会被存储几个月，甚至是更长的时间，才安装到燃料电池汽车中。当燃料电池电堆长时间处于无运行的状态时，燃料电池电堆的性能会发生衰减，但是，这种燃料电池电堆性能的衰减是可逆的，因此，在燃料电池汽车中安装燃料电池电堆时，需要对燃料电池电堆的性能进行恢复。目前，恢复燃料电池电堆的性能通常采用的方法是将燃料电池电堆安装到燃料电池汽车后，对燃料电池电堆进行长时间的活化，但是该种方法比较费时费力，导致性能恢复的效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种恢复燃料电池电堆性能的方法，以解决现有恢复燃料电池电堆的性能比较费时费力的技术问题，以提高燃料电池电堆性能恢复的效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种恢复燃料电池电堆性能的方法及装置，所述恢复燃料电池电堆性能的方法，包括步骤：使燃料电池电堆与负载连接，向燃料电池电堆中通入冷却水、氢气和空气，并设定空气的化学计量比，氢气的化学计量比；启动负载，将电流加载至200A，并使燃料电池电堆在200A下持续运行5min；设定燃料电池电堆的温差，冷却水的温度，空气的温度，氢气的温度，空气的露点温度，氢气的露点温度，并使氢气的压力高于氧气的压力，氧气的压力高于冷却水的压力；将电流由200A加载至300A，并使燃料电池电堆在300A下持续运行30min，再将电流降载至0A；检测燃料电池电堆的输出功率或燃料电池电堆在300A下持续运行30min的平均电压；当所述输出功率等于或高于预设功率时，或者当所述平均电压等于或高于预设电压时，完成燃料电池电堆性能的恢复。作为优选方案，当所述输出功低于预设功率时，或者当所述平均电压低于预设电压时，重新启动负载，将电流由0A加载至200A，并使燃料电池电堆在200A下持续运行5min；将电流由200A加载至300A，并使燃料电池电堆在300A下持续运行30min，再将电流降载至0A，重复上述过程，直至所述输出功率等于预设功率，或者所述平均电压等于预设电压。作为优选方案，在首次启动负载之前，设定电流为10A，并使燃料电池电堆在开路电压下运行10s。作为优选方案，所述空气的化学计量比为1.8，所述氢气的化学计量比为1.6。作为优选方案，所述燃料电池电堆的温差为4℃－15℃，所述冷却水的温度为60℃，所述空气的温度为61℃－65℃，所述氢气的温度为61℃－65℃，所述空气的露点温度为55℃－63℃，所述氢气的露点温度为55℃－63℃，氢气的压力比氧气的压力高0kpa－30kpa，氧气的压力比冷却水的压力高0kpa－30kpa。作为优选方案，冷却水流量为0.05L/min－0.3L/min。作为优选方案，电流的加载速率为5A/s－10A/s。作为优选方案，电流的降载速率为10A/s－20A/s。为了解决相同的技术问题，本专利技术还提供一种恢复燃料电池电堆性能的装置，适用于上述的恢复燃料电池电堆性能的方法，包括：气体供给机构，用于为燃料电池电堆提供空气和氢气；冷却液供给机构，用于为燃料电池电堆提供冷却水；负载，用于为燃料电池电堆加载电流；检测机构，用于检测燃料电池电堆的输出功率或平均电压；控制器，所述控制器的第一控制端与所述气体供给机构的输入端电连接，所述控制器的第二控制端与所述冷却液供给机构的输入端电连接，所述控制器的第三控制端与所述负载电连接，所述控制器的第一输入端与所述检测机构的输出端电连接。本专利技术提供一种恢复燃料电池电堆性能的方法及装置，所述恢复燃料电池电堆性能的方法，包括步骤：使燃料电池电堆与负载连接，向燃料电池电堆中通入冷却水、氢气和空气，并设定空气的化学计量比，氢气的化学计量比；启动负载，将电流加载至200A，并使燃料电池电堆在200A下持续运行5min；设定燃料电池电堆的温差，冷却水的温度，空气的温度，氢气的温度，空气的露点温度，氢气的露点温度，并使氢气的压力高于氧气的压力，氧气的压力高于冷却水的压力；将电流由200A加载至300A，并使燃料电池电堆在300A下持续运行30min，再将电流降载至0A；检测燃料电池电堆的输出功率或燃料电池电堆在300A下持续运行30min的平均电压；当所述输出功率等于或高于预设功率时，或者当所述平均电压等于或高于预设电压时，完成燃料电池电堆性能的恢复。所述恢复燃料电池电堆性能的方法简便，且易于实施，因此通过所述恢复燃料电池电堆性能的方法，对燃料电池电堆进行处理，能够快速地恢复长期处于无运行状态的燃料电池电堆的性能，从而避免了需要对燃料电池电堆进行长时间的活化，节省了燃料电池电堆性能恢复的时间，进而提高了燃料电池电堆性能恢复的效率，并降低了恢复燃料电池电堆性能的成本。附图说明图1是本专利技术实施例中的恢复燃料电池电堆性能的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例中的恢复燃料电池电堆性能的装置的结构示意图。其中，1、气体供给机构，2、冷却液供给机构；3、负载；4、检测机构；5、控制器；6、燃料电池电堆。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1所示，本专利技术优选实施例的一种恢复燃料电池电堆性能的方法，包括步骤：S1、使燃料电池电堆与负载连接，向燃料电池电堆中通入冷却水、氢气和空气，并设定空气的化学计量比，氢气的化学计量比；S2、启动负载，将电流加载至200A，并使燃料电池电堆在200A下持续运行5min；S3、设定燃料电池电堆的温差，冷却水的温度，空气的温度，氢气的温度，空气的露点温度，氢气的露点温度，并使氢气的压力高于氧气的压力，氧气的压力高于冷却水的压力；S4、将电流由200A加载至300A，并使燃料电池电堆在300A下持续运行30min，再将电流降载至0A；S5、检测燃料电池电堆的输出功率或燃料电池电堆在300A下持续运行30min的平均电压；当所述输出功率等于或高于预设功率时，或者当所述平均电压等于或高于预设电压时，完成燃料电池电堆性能的恢复。具体地，在步骤S1中，控制冷却水流量为0.05L/min－0.3L/min，并设定所述空气的化学计量比为1.8，所述氢气的化学计量比为1.6，设定电流为10A，然后使燃料电池电堆在开路电压下运行10s。通过使燃料电池电堆在开路电压下运行10s，以检测燃料电池电堆的各节单电池的运行情况，从而确保燃料电池电堆处于正常的工作状态。在步骤S2中，通过启动负载，向燃料电池电堆加载电流，以5A/s－10A/s的加载速率使电流由10A加载至200A，并使燃料电池电堆在200A下持续运行5min。在步骤S3中，设定所述燃料电池电堆的温差为4℃－15℃，所述冷却水的温度为60℃，所述空气的温度为61℃－65℃，所述氢气的温度为61℃－65℃，所述空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种恢复燃料电池电堆性能的方法，其特征在于，包括步骤：使燃料电池电堆与负载连接，向燃料电池电堆中通入冷却水、氢气和空气，并设定空气的化学计量比，氢气的化学计量比；启动负载，将电流加载至200A，并使燃料电池电堆在200A下持续运行5min；设定燃料电池电堆的温差，冷却水的温度，空气的温度，氢气的温度，空气的露点温度，氢气的露点温度，并使氢气的压力高于氧气的压力，氧气的压力高于冷却水的压力；将电流由200A加载至300A，并使燃料电池电堆在300A下持续运行30min，再将电流降载至0A；检测燃料电池电堆的输出功率或燃料电池电堆在300A下持续运行30min的平均电压；当所述输出功率等于或高于预设功率时，或者当所述平均电压等于或高于预设电压时，完成燃料电池电堆性能的恢复。

【技术特征摘要】
1.一种恢复燃料电池电堆性能的方法，其特征在于，包括步骤：使燃料电池电堆与负载连接，向燃料电池电堆中通入冷却水、氢气和空气，并设定空气的化学计量比，氢气的化学计量比；启动负载，将电流加载至200A，并使燃料电池电堆在200A下持续运行5min；设定燃料电池电堆的温差，冷却水的温度，空气的温度，氢气的温度，空气的露点温度，氢气的露点温度，并使氢气的压力高于氧气的压力，氧气的压力高于冷却水的压力；将电流由200A加载至300A，并使燃料电池电堆在300A下持续运行30min，再将电流降载至0A；检测燃料电池电堆的输出功率或燃料电池电堆在300A下持续运行30min的平均电压；当所述输出功率等于或高于预设功率时，或者当所述平均电压等于或高于预设电压时，完成燃料电池电堆性能的恢复。2.如权利要求1所述的恢复燃料电池电堆性能的方法，其特征在于，当所述输出功低于预设功率时，或者当所述平均电压低于预设电压时，重新启动负载，将电流由0A加载至200A，并使燃料电池电堆在200A下持续运行5min；将电流由200A加载至300A，并使燃料电池电堆在300A下持续运行30min，再将电流降载至0A，重复上述过程，直至所述输出功率等于所述预设功率，或者所述平均电压等于所述预设电压。3.如权利要求1所述的恢复燃料电池电堆性能的方法，其特征在于，在首次启动负载之前，设定电流为10A，并使燃料电池电堆在开路电压下运行10s。4.如权利要求1所述的恢复燃料电池电堆性能的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔士涛，招国辉，刘怒海，张茂锋，孙驻江，王继明，王铎霖，燕希强，马东生，陈晓敏，
申请(专利权)人：广东国鸿氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44