一种车载燃料电池水管理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车载燃料电池水管理系统及其控制方法，该系统包括电堆、氢气路系统、空气路系统、氮气路系统以及氢气循环系统。氢气路系统包括氢气罐、电磁阀、减压阀，氮气路系统包括氮气罐、电磁阀、减压阀，两路系统并联，并由温度传感器、压力传感器测量该路的温度和压力；空气路系统包括电磁阀、空气滤清器、空压机、温度传感器、压力传感器、流量计；氢气循环系统包括气液分离器、储液罐、电磁阀、加湿器、氢气循环泵。本发明专利技术还公开了上述系统的控制方法。首先通过公式计算燃料电池理论阴极压降，然后与实际压降值进行比较来判断此时燃料电池内部含水量进而执行相应的水管理操作防止以燃料电池发生水淹或膜干。

【技术实现步骤摘要】
一种车载燃料电池水管理系统及其控制方法
本专利技术属于燃料电池汽车领域，特别涉及一种车载燃料电池水管理系统及其控制方法。
技术介绍
燃料电池是通过氢气与阳极的化学反应，将化学能转化为电能、水和热能的装置。作为一种新型的清洁能源，燃料电池具有高效、安静、环境友好、结构简单、能密度高、安全性高等优点。质子交换膜的水含量很大程度上影响着燃料电池的工作效率。膜水淹会造成电压的大幅波动，导致输出功率不稳定，同时降低了燃料电池的使用寿命。膜干会使质子交换膜电导率降低，欧姆阻抗升高，从而使燃料电池的输出功率下降。因此需要合理的水管理系统及控制方法来实现燃料电池的水平衡。现有的专利如中国专利公布号为CN106450383B，公布日为2019-06-25，公开了一种质子交换膜燃料电池水管理系统及其工作方法，该专利技术主要利用装设的水位监测装置来测出燃料电池内部水位变化状况，并进行燃料电池的水管理，但该系统结构较为复杂；又如专利申请公布号为CN109799457A，公开日为2019-05-24，公开了一种燃料电池水管理监测系统及其工作方法，以在及时发现并调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载燃料电池水管理系统，其特征在于：包括电堆、氢气路系统、空气路系统、氮气路系统以及氢气循环系统；氢气路系统包括氢气罐、电磁阀一、减压阀一，氮气路系统包括氮气罐、电磁阀二、减压阀二，两路系统并联；空气路系统包括电磁阀三、空气滤清器、空压机、温度传感器二、压力传感器二、流量计；氢气循环系统包括气液分离器、储液罐、电磁阀四和五、加湿器、氢气循环泵；/n所述氢气路系统中的氢气罐、电磁阀一、减压阀一依次与温度传感器一、压力传感器一相连接并连接在燃料电池的阳极；/n所述氮气路系统中的氮气罐、电磁阀二、减压阀二依次与温度传感器一、压力传感器一相连接并连接在燃料电池的阳极；/n所述空气路系统中的电磁...

【技术特征摘要】
1.一种车载燃料电池水管理系统，其特征在于：包括电堆、氢气路系统、空气路系统、氮气路系统以及氢气循环系统；氢气路系统包括氢气罐、电磁阀一、减压阀一，氮气路系统包括氮气罐、电磁阀二、减压阀二，两路系统并联；空气路系统包括电磁阀三、空气滤清器、空压机、温度传感器二、压力传感器二、流量计；氢气循环系统包括气液分离器、储液罐、电磁阀四和五、加湿器、氢气循环泵；
所述氢气路系统中的氢气罐、电磁阀一、减压阀一依次与温度传感器一、压力传感器一相连接并连接在燃料电池的阳极；
所述氮气路系统中的氮气罐、电磁阀二、减压阀二依次与温度传感器一、压力传感器一相连接并连接在燃料电池的阳极；
所述空气路系统中的电磁阀三、空气滤清器、空压机、温度传感器二、压力传感器二、流量计依次相连接并连接在燃料电池的阴极；
所述氢气循环系统中的气液分离器一侧与储液罐连接，另一侧与加装和未加装加湿器的两个电磁阀支路连接，两支路出口均与氢气循环泵连接。


2.根据权利要求1所述的一种车载燃料电池水管理系统，其特征在于：所述温度传感器一、压力传感器一用于测量阳极流道的温度和压力，所述温度传感器二、压力传感器二和流量计用于测量阴极流道的温度、压力和流量。


3.根据权利要求2所述的一种车载燃料电池水管理系统控制方法，其特征在于：通过所述温度传感器二、压力传感器二和流量计测量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋大凤，宁竞，赵子亮，曾小华，牛超凡，姜效望，曾繁勇，杨丽丽，宋美洁，陈虹旭，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22