【技术实现步骤摘要】
安全停机和快速低温启动的燃料电池控制系统及控制方法
本专利技术属于燃料电池领域，尤其涉及一种安全停机和快速低温启动的燃料电池控制系统及控制方法，具体涉及一种可以实现安全停机和快速低温启动的燃料电池控制系统。
技术介绍
目前，燃料电池是一种可以直接将化学能转换为电能的装置。其中，以氢气和氧气作为燃料和氧化剂的质子交换膜燃料电池因其启动快、能量转换效率高且产物是水无污染等特性，在近几年的发展和应用前景尤其被看好，在汽车动力领域的应用最引人注目。尽管如此，燃料电池在零下环境下，其电化学反应生成的产物水会因低温而结冰，一旦催化剂结冰就会破坏聚合物膜结构，使膜膨胀、破裂、穿孔。除此之外，当电池产生的热将冰融化后，膜电极的体积又会缩小，反复的结冰/解冻会减少电池寿命。目前解决质子交换膜燃料电池低温启动困难的方法主要有：1)向电堆中通入反向电压，使电堆进入电解水状态，电堆变成加热器向内部加热，这种方法虽然使电堆可以发热，但容易在阳极侧产生氧气，阴极侧产生氢气。2)在电堆内部加入电加热丝，利用电加热丝的热量辅助电堆升温，但这种方法能耗较高，...
【技术保护点】
1.一种安全停机和快速低温启动的燃料电池控制方法，其特征在于，所述安全停机和快速低温启动的燃料电池控制方法包括：/n在电池停机后即时向内部通入热空气流加热膜电极，蒸发掉一部分水，同时一部分热气流从进水口通入后进入极板流道，将流道中的液体清除；/n电池低温启动，根据离车时间的不同，当离开车辆时间小于水箱保温时间，则无需对水箱进行加热，利用电堆产生的热量加热的循环液在可间歇加热的保温水箱中再一次对电堆进行循环加热；/n当离开车辆时间大于水箱保温时间，电堆启动前，自动开启加热装置来间歇式加热水箱，实现电池堆的快速启动。/n
【技术特征摘要】
1.一种安全停机和快速低温启动的燃料电池控制方法，其特征在于，所述安全停机和快速低温启动的燃料电池控制方法包括：
在电池停机后即时向内部通入热空气流加热膜电极，蒸发掉一部分水，同时一部分热气流从进水口通入后进入极板流道，将流道中的液体清除；
电池低温启动，根据离车时间的不同，当离开车辆时间小于水箱保温时间，则无需对水箱进行加热，利用电堆产生的热量加热的循环液在可间歇加热的保温水箱中再一次对电堆进行循环加热；
当离开车辆时间大于水箱保温时间，电堆启动前，自动开启加热装置来间歇式加热水箱，实现电池堆的快速启动。
2.如权利要求1所述的安全停机和快速低温启动的燃料电池控制方法，其特征在于，所述电池停机的方法具体包括：
1)环境温度高于0℃，正常停机；
2)环境温度低于0℃，即时启动离心风机和热转换器，将空气压缩机中流过的冷空气进行加热后，通过第一流量控制阀门和第二流量控制阀门，经过控制流量后的热空气分别进入电池5的阴极气体入口和进水口，对膜电极和极板流道中残余的大量水分进行吹扫，吹扫后的气体携带水分从阴极出口和水出口处排出；
调节流量完毕后，通过出口处设置的第一湿度检测器和第二湿度检测器判断残留水分是否达到不结冰的要求，两个湿度传感器同时达到目标湿度值后，执行下一步电池低温启动。
3.如权利要求2所述的安全停机和快速低温启动的燃料电池控制方法，其特征在于，湿度值根据不同的膜电极吸水状况确定；
在远程控制的时间输入器中输入离车时间决定系统再次启动的方式；
当检测到的气体湿度小于目标值≤30％时，关闭第二流量控制阀门至关闭状态；在出水口处设置的第二湿度传感器检测到的气体湿度小于目标值时，关闭空气压缩机、热转换器、关闭第一流量控制阀门。
4.如权利要求1所述的安全停机和快速低温启动的燃料电池控制方法，其特征在于，所述电池低温启动方法具体包括：
1)当环境温度高于0℃：打开第二流量控制阀门向阴极通入燃料气，正常启动水箱中的循环水散热，正常启动电堆；
2)当环境温度低于0℃，离车时间小于可间歇加热的保温水箱保温时间：启动前先向进水口处通入可间歇加热的保温水箱中的循环液，直至出水口温度达到目标值，根据不同的电堆启动温度自行判断，温差为10-20℃，打开压缩机和第二流量控制阀，关闭热转换器后正常启动；
3)当环境温度低于0℃，离车时间大于可间歇加热的保温水箱保温时间：根据用户在时间输入器中输入的离车时间，在系统准备启动前两个小时，开启加热装置进行间歇加热，当水箱达到一定温...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩雪，唐迪，陈晓，刘智亮，张威，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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