一种氢燃料电池供氧方法及供氧系统、控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种氢燃料电池供氧方法及供氧系统、控制系统，供氧方法步骤为：a.燃料电池进入开机模式时，开启空压机，先将储存在辅助供氧管路内的空气输入电堆供氧，经过预设时间后停止辅助供氧管路供氧，再切换至原有供氧管路将外部空气输入电堆供氧；b.燃料电池进入停机模式时，空压机提供的外部空气一部分通过辅助供氧回路到电堆中进行消耗，另外一部分进入到辅助供氧管路中进行存储，储气完毕后再切换至原有供氧管路供氧。本发明专利技术供氧方法在电堆刚启动，空压机无法提供足够氧气时，利用储存在辅助供氧管路内部空气供氧，提升燃料电池系统功率响应速度，在电堆停止时，完成辅助供氧管路存储空气，方便下次电堆启动供氧。

Oxygen supply method, oxygen supply system and control system of hydrogen fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池供氧方法及供氧系统、控制系统
本专利技术涉及燃料电池，具体地指一种氢燃料电池供氧方法及供氧系统、控制系统。
技术介绍
随着燃料电池技术的不断发展，燃料电池车型已经成为国内发展的主要趋势。随着国家大力提倡发展氢能源能源战略，国内外掀起了一阵氢燃料电池汽车的浪潮，大量氢燃料电池系统集成产品面试，并已装配到相应的氢燃料电池车上开始运行。目前国内燃料电池存在一些瓶颈技术，比如燃料电池系统响应速度较慢，尤其在零到百公里加速，爬坡等方面，氢燃料电池输出特性满足不了快速变化的-车辆快速功率需求，而供氧系统的供气滞后1-2s也会导致氢燃料电池系统的输出功率响应滞后1-2s；而且现有供氧系统全靠供氧空气压缩系统输入氧气，若供氧空气压缩系统故障则会导致电力无法输出，使氢燃料电池汽车处于不安全状态。现有燃料电池汽车供氧系统如公开号为CN109962267A的中国专利技术专利中所述，通过管道顺次连通至燃料电池的空气滤清器、空气压缩机、冷凝器、增湿器、压力传感器。该专利也无法解决快速响应供氧、供氧空气压缩系统异常情况下可持续供氧的问题。...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池供氧方法，其特征在于，步骤为：/na.燃料电池进入开机模式时，开启空压机(5)，燃电系统内部储有空气的辅助供氧管路(8)将内部空气输入电堆(2)供氧，经过预设时间后停止辅助供氧管路(8)供氧，再切换至原有供氧管路(1)将燃电系统外部空气输入电堆(2)供氧，燃料电池进入正常运行模式；/nb.燃料电池进入停机模式时，燃电系统外部空气通过辅助供氧管路(8)输入电堆(2)供氧并同时在辅助供氧管路(8)内存储空气，待辅助供氧管路(8)储气完毕，再切换至原有供氧管路(1)将燃电系统外部空气输入电堆(2)供氧。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池供氧方法，其特征在于，步骤为：
a.燃料电池进入开机模式时，开启空压机(5)，燃电系统内部储有空气的辅助供氧管路(8)将内部空气输入电堆(2)供氧，经过预设时间后停止辅助供氧管路(8)供氧，再切换至原有供氧管路(1)将燃电系统外部空气输入电堆(2)供氧，燃料电池进入正常运行模式；
b.燃料电池进入停机模式时，燃电系统外部空气通过辅助供氧管路(8)输入电堆(2)供氧并同时在辅助供氧管路(8)内存储空气，待辅助供氧管路(8)储气完毕，再切换至原有供氧管路(1)将燃电系统外部空气输入电堆(2)供氧。


2.如权利要求1所述的氢燃料电池供氧方法，其特征在于，步骤a为：
S1.燃料电池进入开机模式时，开启空压机(5)并控制转速，开始倒计时；
S2.将燃电系统内部储有空气的辅助供氧管路(8)与电堆(2)上空气进口(21)之间连成通路，辅助供氧管路(8)将内部空气输入电堆(2)供氧并控制辅助供氧管路(8)上阀门开度；
S3.经预设时间后结束倒计时，关闭辅助供氧管路(8)与空气进口(21)之间通路，开启原有供氧管路(1)与空气进口(21)之间通路，空压机(5)将燃电系统外部空气经原有供氧管路(1)输入电堆(2)供氧，燃料电池进入正常运行模式。


3.如权利要求1所述的氢燃料电池供氧方法，其特征在于，步骤b为：
S1.燃料电池进入停机模式时，实时监测燃电系统内部储有空气的辅助供氧管路(8)内的储气气压P，当满足P＜设定储气最小值P1时，将辅助供氧管路(8)与电堆(2)上空气进口(21)之间连成通路；
S2.调整空压机(5)转速以及辅助供氧管路(8)上阀门开度，实现燃电系统外部空气通过辅助供氧管路(8)输入电堆(2)供氧并同时在辅助供氧管路(8)内存储空气；
S3.当辅助供氧管路(8)上储气气压P上升至满足P≥设定储气最大值P2时，关闭辅助供氧管路(8)与空气进口(21)之间通路，开启原有供氧管路(1)与空气进口(21)之间通路，调整空压机(5)转速将燃电系统外部空气经原有供氧管路(1)输入电堆(2)供氧。


4.一种如权利要求1中氢燃料电池供氧方法采用的供氧系统，包括经原有供氧管路(1)依次连接至电堆(2)上空气进口(21)的空气滤清器(3)、空气流量计(4)、空压机(5)、中冷器(6)、增湿器(7)、空气进堆压力传感器(23)，其特征在于，
所述原有供氧管路(1)在中冷器(6)与增湿器(7)间还设有与其并联、可将空气储存释放的辅助供氧管路(8)，所述原有供氧管路(1)上前后分别设有可切换开通两出口的可控三通阀(9)、可切换开通两进口的单向三通阀(10)与辅助供氧管路(8)并联。


5.如权利要求4所述的供氧系统，其特征在于，所述辅助供氧管路(8)上前后设有用于储存空气的储气装置(11)、流量电磁阀(12)，所述储气装置(11)内设气压传感器(14...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊洁，史建鹏，张剑，李名剑，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42