燃料电池的吹扫方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:31571126 阅读:18 留言:0更新日期:2021-12-25 11:10
本发明专利技术公开了一种燃料电池的吹扫方法、装置、电子设备及存储介质,氢气路包括引射器及分水器,引射器的回流口与分水器的回流口之间通过回流管路连接;吹扫管路的两端分别与空气路及引射器的入口连接,吹扫管路将空气从空气路引导至引射器的入口处,吹扫方法包括以下步骤:控制引射器入口处的压力大小,以使回流管路中的水蒸气吹向分水器中。本发明专利技术中,通过控制引射器入口处的压力大小,从而吹扫回流管路中的水蒸气,由此,使氢气路中的管道都可以吹扫到,使氢气路吹扫更为全面,克服了现有技术中回流管路难以吹扫,从而引起管路流通受阻或氢气循环泵卡转等缺陷。此外,使用引射器作为回流装置进行氢气路回流,无需额外的动力源,降低了成本。降低了成本。降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池的吹扫方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及燃料系统领域,特别涉及一种燃料电池的吹扫方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]车载燃料电池运行时,空气和氢气在电堆内部发生电化学反应产生大量的水,部分水进入空气侧和氢气侧管道,部分水储存在电堆内部,这给燃料电池低温冷启动带来巨大挑战。电堆内部残余水过多时,部分水在低温环境下结冰,堵塞气体传质通道,带来冷启动缓慢、冷启动失败问题,电堆内部残余水过少时,冷启动后电堆质子交换膜水含量较低,欧姆极化增强,输出电压和功率低。
[0003]空气管道中空气参与反应后通过背压阀进入尾排管道排放至环境,而且在停机吹扫时增大空气量适当排出空气路中液态水、水蒸气和电堆内部残余水,避免低温环境下空气管道结冰堵塞。
[0004]氢气管道中气体是循环流动的,液态水和水蒸气仅能在尾排阀开启时(几百毫秒)排出,吹扫结束时氢气管道中气体水蒸气含量仍然较高。随着氢气管道气体温度降低,饱和蒸气压下降,气体中水蒸气液化并结冰,引起管路流通受阻或氢气循环泵卡转,导致冷启动失败。因此,燃料电池一般在停机吹扫时要适当控制电堆内部残余水和管道中气体水蒸气含量。
[0005]现有技术中,吹扫后氢气管路和燃料电池阳极侧存在氢气,容易泄漏和反应,存在安全隐患。公开号为CN112234228A的专利文件公开了一种车载燃料电池氢气管道吹扫系统及方法,在其二级吹扫中,以控制氢气循环装置的间歇式运行的方式吹扫水蒸气,这种方式一方面会消耗大量氢气,且时间较长,另一方面,氢气路中部分管道仍然无法吹到,会残留水蒸气。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中在对燃料电池的管路进行吹扫时,氢气管路中的部分管道仍然残留水蒸气、无法吹扫全面的缺陷,提供一种能够将氢气管道均吹扫到,提高吹扫全面性的燃料电池的吹扫方法、装置、电子设备及存储介质。
[0007]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0008]本实施例提供了一种燃料电池的吹扫方法,所述燃料电池包括电堆,氢气及空气分别通过氢气路及空气路传入所述电堆中以产生化学反应从而产生电能,所述氢气路包括引射器及分水器,所述引射器的回流口与所述分水器的回流口之间通过回流管路连接;
[0009]吹扫管路的两端分别与所述空气路及所述引射器的入口连接,所述吹扫管路用于将空气从所述空气路引导至所述引射器的入口处,所述吹扫方法包括以下步骤:
[0010]控制所述引射器入口处的压力大小,以使所述回流管路中的水蒸气吹向所述分水器中。
[0011]较佳地,所述吹扫方法还包括以下步骤:
[0012]控制所述引射器入口处的压力大小,以使所述电堆中的水蒸气吹向所述分水器中;
[0013]当所述引射器入口处的压力大于压力阈值时,所述回流管路中的空气由所述分水器的回流口流向所述引射器;当所述引射器入口处的压力小于或等于所述压力阈值时,所述回流管路中的空气由所述引射器的回流口流向所述分水器。
[0014]较佳地,所述吹扫方法包括:调整空压机、背压阀、吹扫阀、尾排阀及减压阀中的至少一个来控制所述引射器入口处的空气压力的大小;
[0015]其中,所述氢气路包括所述尾排阀,所述尾排阀与所述分水器的尾排口连接;所述氢气路包括所述减压阀,所述减压阀的一端与氢气源连接,另一端与所述引射器的入口连接;所述空气路包括空压机,所述空压机与所述电堆的空气入口连接;所述空气路包括背压阀,所述背压阀与所述电堆的空气出口连接;所述吹扫阀设置在所述吹扫管路上。
[0016]较佳地,吹扫级别包括二级吹扫及三级吹扫,且所述二级吹扫包括所述使所述电堆中的水蒸气吹向所述分水器中的步骤,所述三级吹扫包括所述使所述回流管路中的水蒸气吹向所述分水器中的步骤;
[0017]所述吹扫方法还包括:当检测到所述回流管路中的湿度大于或等于湿度阈值时,确定当前吹扫的级别为二级吹扫;当检测到所述回流管路中的湿度小于湿度阈值时,确定当前吹扫的级别为三级吹扫。
[0018]较佳地,所述吹扫级别还包括一级吹扫,所述二级吹扫及所述三级吹扫均为通过空气进行的吹扫,所述一级吹扫为通过空气及氢气同时进行的吹扫,所述吹扫方法还包括以下步骤:
[0019]控制所述燃料电池在一级吹扫、二级吹扫及三级吹扫之间进行切换。
[0020]本实施例还提供了一种燃料电池的吹扫装置,所述燃料电池包括电堆,所述吹扫装置包括氢气路、空气路及处理器,氢气及空气分别通过所述氢气路及所述空气路传入所述电堆中以产生化学反应从而产生电能,所述氢气路包括引射器及分水器,所述引射器的回流口与所述分水器的回流口之间通过回流管路连接;
[0021]吹扫管路的两端分别与所述空气路及所述引射器的入口连接,并用于将空气从所述空气路引导至所述引射器的入口处;
[0022]所述处理器用于控制所述引射器入口处的压力大小,以使所述回流管路中的水蒸气吹向所述分水器中。
[0023]较佳地,所述氢气路包括尾排阀,所述尾排阀与所述分水器的尾排口连接;和/或,所述氢气路包括减压阀,所述减压阀的一端与氢气源连接,另一端与引射器的氢气入口连接;和/或,所述空气路包括空压机,与所述电堆的空气入口连接;和/或,所述空气路包括背压阀,与所述电堆的空气出口连接;和/或,所述吹扫装置包括吹扫阀,所述吹扫阀设置在所述吹扫管路上。
[0024]较佳地,距离所述引射器的回流口的预设位置处装有湿度传感器,所述湿度传感器用于检测所述回流管路中的湿度。
[0025]本实施例还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的燃料电池
的吹扫方法。
[0026]本实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的燃料电池的吹扫方法。
[0027]本专利技术的积极进步效果在于:本专利技术中,通过控制引射器入口处的压力大小,从而吹扫回流管路中的水蒸气,由此,使氢气路中的管道都可以吹扫到,使氢气路吹扫更为全面,克服了现有技术中回流管路难以吹扫,从而引起管路流通受阻或氢气循环泵卡转等缺陷。此外,使用引射器作为回流装置进行氢气路回流,无需额外的动力源,降低了成本。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例1中的燃料电池的吹扫方法的流程图。
[0029]图2为实施例1中步骤101的吹扫路径的示意图。
[0030]图3为实施例1中步骤102的吹扫路径的示意图。
[0031]图4为实施例1中不同吹扫级别进行切换控制的流程示意图之一。
[0032]图5为实施例1中不同吹扫级别进行切换控制的流程示意图之二
[0033]图6为实施例3中的电子设备的模块示意图。
具体实施方式
[0034]为了更好地理解本专利技术的实施例,下面先对实施例中常出现的一些术语进行解释:...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的吹扫方法,所述燃料电池包括电堆,氢气及空气分别通过氢气路及空气路传入所述电堆中以产生化学反应从而产生电能,其特征在于,所述氢气路包括引射器及分水器,所述引射器的回流口与所述分水器的回流口之间通过回流管路连接;吹扫管路的两端分别与所述空气路及所述引射器的入口连接,所述吹扫管路用于将空气从所述空气路引导至所述引射器的入口处,所述吹扫方法包括以下步骤:控制所述引射器入口处的压力大小,以使所述回流管路中的水蒸气吹向所述分水器中。2.如权利要求1所述的燃料电池的吹扫方法,所述吹扫方法还包括以下步骤:控制所述引射器入口处的压力大小,以使所述电堆中的水蒸气吹向所述分水器中;当所述引射器入口处的压力大于压力阈值时,所述回流管路中的空气由所述分水器的回流口流向所述引射器;当所述引射器入口处的压力小于或等于所述压力阈值时,所述回流管路中的空气由所述引射器的回流口流向所述分水器。3.如权利要求1所述的燃料电池的吹扫方法,其特征在于,所述吹扫方法包括:调整空压机、背压阀、吹扫阀、尾排阀及减压阀中的至少一个来控制所述引射器入口处的空气压力的大小;其中,所述氢气路包括所述尾排阀,所述尾排阀与所述分水器的尾排口连接;所述氢气路包括所述减压阀,所述减压阀的一端与氢气源连接,另一端与所述引射器的入口连接;所述空气路包括空压机,所述空压机与所述电堆的空气入口连接;所述空气路包括背压阀,所述背压阀与所述电堆的空气出口连接;所述吹扫阀设置在所述吹扫管路上。4.如权利要求2所述的燃料电池的吹扫方法,其特征在于,吹扫级别包括二级吹扫及三级吹扫,且所述二级吹扫包括所述使所述电堆中的水蒸气吹向所述分水器中的步骤,所述三级吹扫包括所述使所述回流管路中的水蒸气吹向所述分水器中的步骤;所述吹扫方法还包括:当检测到所述回流管路中的湿度大于或等于湿度阈值时,确定当前吹扫的级别为二级吹扫;当检测到所述回流管路中的湿度小于湿度阈值时,确定当前吹扫的...

【专利技术属性】
技术研发人员:林业发吴炎花徐吉林王志斌尹志伟
申请(专利权)人:上海电气集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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