一种燃料电池电堆自我保护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃料电池电堆自我保护装置，包括：电堆总成，用于输出电路信号；CVM模块，用于连接电堆总成并实时检测输出电路信号；电子控制模块，用于控制电堆总成输出正极通断并与DCDC直流电路输入端连接。本发明专利技术还提供一种燃料电池电堆自我保护方法，通过设置用于控制电堆总成输出正极与DCDC直流电路通断的电子控制模块，在不改变电堆结构的前提增添保护功能件，完善燃料电池电堆的自我保护功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电堆自我保护装置及方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池电堆保护
，具体为一种燃料电池电堆自我保护装置及方法。

技术介绍

[0002]燃料电池电堆是由多个燃料电池单体串联而成，具有高功率、高密度、无污染等优点。随着社会的发展，人们对生活质量的不断提高，洁能环保的生活理念越来越普及，燃料电池作为清洁能源市场应用会越来越高，对燃料电池的技术要求及安全性会越来越高。目前的大功率燃料电池电堆还只是有比较单一或比较简单的SOC管理装置，对自我保护的方法大多数还是依靠外部装置提供或是比较单一的处理办法，且在燃料电池电堆工作过程中还没有实现自我保护装置。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种燃料电池电堆自我保护装置及方法，解决了现有燃料电池电堆工作过程中未实现自我保护的问题。
[0004]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0005]第一方面，一种燃料电池电堆自我保护装置，包括：
[0006]电堆总成，用于输出电路信号；
[0007]CVM模块，用于连接电堆总成并实时检测输出电路信号；
[0008]电子控制模块，用于控制电堆总成输出正极通断并与DCDC直流电路输入端连接。
[0009]较佳地，还包括数字控制模块，用于控制电子控制模块的通断。
[0010]较佳地，所述数字控制模块为设置于CVM模块内部的数字量部件。
[0011]较佳地，所述电子控制模块封装于电堆总成内部或设置于电堆总成外部。
[0012]较佳地，所述电子控制模块为高压直流继电器。
[0013]第二方面，一种燃料电池电堆自我保护方法，采用如上所述一项燃料电池电堆自我保护装置，包括，
[0014]判断燃料电堆总成是否处于预定反应状态；
[0015]于燃料电堆总成不处于预定反应状态的条件下自动断开DCDC直流电路；
[0016]于燃料电堆总成处于预定反应状态的条件下自动连接DCDC直流电路。
[0017]较佳地，于燃料电堆总成不处于预定反应状态的条件下自动断开DCDC直流电路，具体包括，于电堆单体反应温度高于90℃状态下电子控制模块输出断开信号，燃料电堆总成切换成自动断开DCDC直流电路状态。
[0018]较佳地，于燃料电堆总成不处于预定反应状态的条件下自动断开DCDC直流电路，具体包括，于电堆单体反应电压处于异常状态下电子控制模块输出断开信号，燃料电堆总成切换成自动断开DCDC直流电路状态。
[0019]较佳地，于燃料电堆总成不处于预定反应状态的条件下自动断开DCDC直流电路，
具体包括，于电堆单体反应氢气路、空气路及水路的进出口压力超出预定范围状态下电子控制模块输出断开信号，燃料电堆总成切换成自动断开DCDC直流电路状态。
[0020]本专利技术具备以下有益效果：
[0021]1、通过设置用于控制电堆总成输出正极与DCDC直流电路通断的电子控制模块，在不改变电堆结构的前提增添保护功能件，完善燃料电池电堆的自我保护功能。
[0022]2、在电子模块中设置数字控制模块，通过数据运算处理控制高压直流继电器通断，电堆工作状态下出现任何异常情况，通过CVM检测控制继电器来实现电堆自我保护及提高安全性能的作用。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提供的燃料电池电堆自我保护装置；
[0024]图2为本专利技术提供的燃料电池电堆自我保护方法流程图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种燃料电池电堆自我保护装置，包括：电堆总成，用于输出电路信号；CVM模块，用于连接电堆总成并实时检测输出电路信号；电子控制模块，用于控制电堆总成输出正极通断并与DCDC直流电路输入端连接。
[0027]在不改变电堆总成结构的前提下增添具备保护功能件电子控制模块，当燃料电池处于不稳定工作状态下实现与DCDC直流电路自动断开，完善燃料电池电堆的自我保护系统，提高燃料电池电堆安全保护性能。
[0028]在一种较佳的实施方式中，还包括数字控制模块，用于控制电子控制模块的通断。数字控制模块为设置于CVM模块内部的数字量部件。电子控制模块封装于电堆总成内部或设置于电堆总成外部，电子控制模块为高压直流继电器。
[0029]当电堆总成中的空路、水路及氢路的进出口进行温度、压力检测出现异常时，数字控制模块通过数据运算处理来控制高压直流继电器的通断。
[0030]例如，当双节一检最低电压大于等于1.2V且极差小于等于0.6V时，数字控制模块根据数据运算接收连接信号，继电器吸合，不满足此电压条件的情况下断开；电堆运行过程中巡检CVM可自带温湿度检测功能，当温度高于90℃，数字控制模块根据数据运算接收断开信号，则继电器断开；电堆运行过程中当巡检电压数据出现异常状态时，数字控制模块根据数据运算接收断开信号，继电器断开。
[0031]或者，CVM可自带氢浓度传感器，当氢浓度不在安全范围内时，数字控制模块根据数据运算接收断开信号，继电器断开；电堆刚刚启动工作时，CVM数据变化不稳定时，数字控制模块根据数据运算接收断开信号，继电器不吸合；通过判断电堆水路进出口温度控制继电器，保证电堆在一定的温度范围内工作。
[0032]亦或者，通过判断电堆氢气路、空气路进出口压力及压差控制继电器，防止出现压
力超出范围时电堆持续工作，造成二次损伤。
[0033]本专利技术还提供了一种燃料电池电堆自我保护方法，其方法流程图如图2所示，采用如上所述一项燃料电池电堆自我保护装置，包括，
[0034]S110、判断燃料电堆总成是否处于预定反应状态；
[0035]在本实施例中，在电堆总成中的空路、水路及氢路的进出口进行温度、压力检测，并将数据传送给CVM；电堆三路进出口压力可以由电堆外部装置提供发送给CVM，也可以直接在电堆进出口处添加相应传感器进行数据采集，如果相关三路进出口进行温度、压力检测数据等处于合理范围内，即燃料电堆总成处于预定反应状态；若相关三路进出口进行温度、压力检测数据等不处于合理范围内，则燃料电堆总成不处于预定反应状态。
[0036]S120、于燃料电堆总成不处于预定反应状态的条件下自动断开DCDC直流电路；
[0037]在本实施例中，于电堆单体反应温度高于90℃状态下电子控制模块输出断开信号，燃料电堆总成切换成自动断开DCDC直流电路状态；同时，若于电堆单体反应电压处于异常状态下电子控制模块输出断开信号，燃料电堆总成切换成自动断开DCDC直流电路状态；或者，于电堆单体反应氢气路、空气路及水路的进出口压力超出预定范围状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆自我保护装置，其特征在于，包括：电堆总成，用于输出电路信号；CVM模块，用于连接电堆总成并实时检测输出电路信号；电子控制模块，用于控制电堆总成输出正极通断并与DCDC直流电路输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆自我保护装置，其特征在于，还包括数字控制模块，用于控制电子控制模块的通断。3.根据权利要求2所述的一种燃料电池电堆自我保护装置，其特征在于，所述数字控制模块为设置于CVM模块内部的数字量部件。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆自我保护装置，其特征在于，所述电子控制模块封装于电堆总成内部或设置于电堆总成外部。5.根据权利要求4所述的一种燃料电池电堆自我保护装置，其特征在于，所述电子控制模块为高压直流继电器。6.一种燃料电池电堆自我保护方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任意所述一项燃料电池电堆自我保护装置，包括，判断燃料电堆总成是否处于预定反应状态；于燃料电堆总成不处于预定反应状态的条件下自动断开DCDC...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢景鑫，付宇，梁栋，
申请(专利权)人：上海骥翀氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：