本发明专利技术公开了含有保护气体的燃料电池进气、排气控制装置，包括：控制燃料电池的氧气进气电磁阀、控制燃料电池的氧气排气电磁阀、控制燃料电池的氢气进气电磁阀、控制燃料电池的氢气排气电磁阀；控制燃料电池的氮气进气电磁阀，氮气进气电磁阀分别连接氮氢气连通电磁阀、氮氧气连通电磁阀，并分别与所述氢气进气电磁阀、氧气进气电磁阀连接同一条气路；各个电磁阀与单片机输出控制信号的引脚连接，单片机的输入控制信号的引脚连接打开电磁阀的进气开关、排气开关。公开的另一种装置中采用单向阀代替氮氢气电磁阀、氮氧气电磁阀。本发明专利技术中的装置可连接保护气体氮气，保护燃料电池。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池控制
，特别是指含有保护气体的燃 料电池进气、排气控制装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，清洁、绿色的能源将成为未来社会的主要 能源。其中，燃料电池将作为首选的清洁能源。燃料电池是以膜电极集合体(简称MEA)组成的基本单元中加入 一定压力的氬气和氧气进^于电化学的反应而发电。燃料电池在正常工作前，其内部没有氢气和氧气不能工作，氢气 和氧气就要均匀缓慢且等压力地加入到燃料电池中，当燃料电池内的 氢气和氧气达到额定压力后，燃料电池才能正常工作。当要关闭燃料电池时，由于其内部有一定压力的氢气和氧气，所 以就要均匀緩慢且等压力地将氢气和氧气排放掉，使燃料电池内部氢 气氧气压力降为常压。目前燃料电池控制装置可参见图1，包括氢气瓶、氧气瓶、燃料 电池，氢气瓶上安装有氬气减压阀101，氧气瓶上安装有氧气减压阀 102，燃料电池工作时，首先打开氬气瓶氧气瓶的阀门，再手动緩慢的 调节氢气减压阀101和氧气减压阀102,尽量使氢气和氧气均匀緩慢 且等压力地加入到燃料电池中，当达到额定压力后，燃料电池系统开 启完成就可以正常使用了 。燃料电池系统关闭时，首先关闭氢气瓶氧气瓶的阀门，再关闭氢 气减压阀和氧气减压阀，然后通过手动适当打开氬气排气阀门103和 氧气排气阔门104,尽量使燃料电池内部氢气氧气均匀緩慢且等压力 的#放，直到压力降为零，最后关邻氬气排气阀门103和氧气排气阀 门104，燃料电池关闭。在燃料电池工作过程中，产生的水分别存储 在氬.气气液分离在蓼105、氧气气液分离罐106中。'上述燃料电池的开启和关闭是通过手动控制两个进气阀、两个排 气阀来实现的，但由于这种手动控制不够准确，难以保证氢气和氧气 在进气过程中压力相等，可能导致燃料电池内部的膜电极由于所受氢 气氧气压力不平衡而损坏；也难以保证氢气和氧气均匀緩慢地通入燃 料电池内部，可能因进气速度过快发生起火自燃的事故。燃料电池系 统关闭后，仍有氢气、氧气留在燃料电池内部，燃料电池也还有电压， 存在起火自燃、意外放电等风险。
技术实现思路
控制装置，以解决上述手动控制燃料电池的开启/关闭不够准确，容易 发生事故的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种含有保护气体的燃料电池进气、排气控制装置，包括控制燃料电池氧气进气的氧气进气电磁阀、控制燃料电池氧气排 气的氧气排气电磁阀、控制燃料电池氲气进气的氢气进气电磁阀、控 制燃料电池氢气排气的氬气排气电磁阀；控制燃料电池氮气进气的氮 气进气电磁阀，所述氮气进气电磁阀分别连接氮氢气连通电磁阀、氮 氧气连通电》兹阀，所述氮氩气连通电石兹阀与所述氬气进气电磁阀连接 同一条气路，所述氮氧气连通电磁阀与所述氧气进气电磁阀连接同一 条气路；所述各个电磁阀与单片机输出控制信号的引脚连接，所述单 片机的输入控制信号的引脚连接打开所述进气电磁阀、连通电磁阀的 进气开关、打开所述排气电磁阀的排气开关。优选的，所述各个电磁阀与所述单片机之间还连接有放大所述控 制信号的三级管。 优选的，所述三极管为NPN擎、或PNP型。优选的，所述三极管的基极连接所述单片机输入信号输出信号的 引脚，发射极接地，集电极连接所述电磁阀。 ，.优选的，所述各个电磁阀与所述单片机之间还连接有调节电阻。 本专利技术还提供 一种含有保护气体的燃料电池进气、排气控制装 置，包括控制燃料电池氧气进气的氧气进气电磁阀、控制燃料电池氧气排 气的氧气排气电磁阔、控制燃料电池氢气进气的氢气进气电磁阀、控制燃料电池氢气排气的氬气排气电磁阀；控制燃料电池氮气进气的氮 气进气电磁阀，所述氮气进气电磁阀分别连接两个单向阀， 一个单向 阀与所述氢气进气电^t阀连接同一条气路，另一个单向阀与所述氧气 进气电磁阀连接同 一条气路；所述各个电磁阀与单片机输出控制信号 的引脚连接，所述单片机的输入控制信号的引脚连接打开所述进气电 磁阀的进气开关、打开所述排气电磁阀的排气开关。优选的，所述各个电》兹阀与所述单片机之间还连接有放大所述控 制信号的三级管。优选的，所述三才及管为NPN型、或PNP型。优选的，所述三极管的基极连接所述单片机输出信号的引脚，发 射极接地，集电极连接所述电磁阀。优选的，所述各个电磁阀与所述单片机之间还连接有调节电阻。 上述实施例中的装置，通过打开氢气进气电磁阀、氧气进气电磁 阀，使燃料电池中氬气、氧气等压力注入；可匀速打开氢气排气电磁 阀、氧气排气电磁阀，使燃料电池中氢气、氧气等压力排出；从而避 免由于手动操作导致燃料电池中氢气、氧气压力不相等而导致的安全 隐患。另外，在燃料电池的开启/关闭时注入保护气体氮气，使由于通入 氮气时燃料电池的氬气气路和氧气气路为连通状态，进气压力始终保 持相等，避免膜电极由于气压不平衡而损坏；氮气为不活泼气体，既 不助燃也不可燃，即使进气速度较快也不存在起火自燃的风险；在燃 料电池关闭后，其内部只有常压的.氮气，燃料电池电压为零，不可能 有意外放电的精况发生，不存在起火自燃&风险，可安全存放；氮气 '还对燃料电池有保护作用，.可避免在长期存放时因自放电、緩慢氧化等因素造成的电池老化。 附图说明图1是手动控制减压阀的燃料电池结构图2是实施例一中装置的结构图3是实施例一中的装置与燃料电池连接的示意图4是实施例二中装置的结构图5是实施例二中的装置与燃料电池连接的示意图6是实施例一、实施例二中的单片机的主程序图7是实施例一的装置进气过程的流程图8是实施例一的装置排气过程的流程图9是实施例二的装置进气过程的流程图IO是实施例二的装置排气过程的流程图。具体实施例方式为清楚说明本专利技术中的装置，下面给出实施例并结合附图详细说明。参见图2,图2是实施例一的装置结构图，该实施例中，包括 控制开关、氧气排气电磁阀、氧气进气电磁阀、氢气排气电磁阀、 氬气进气电》兹阀、氮气进气电i兹阀、氮氬气连通电》兹阀(氮氢连通电 》兹阔)、氮氧气连通电》兹阔(氮氧连通电石兹阀)、单片机。其中，控制开关包括用于控制燃料电池开启并进气的开关Sl， 用于燃料电池关闭并排气的开关S2;控制开关S1、 S2分别连接在单 片机的引脚8、引脚12上；氬气进气电磁阀连接在单片机的引脚17 上，氢气排气电磁阀连接在单片机的引脚15上，氧气进气电磁阀连接 在单片机的引脚13上，氧气排气电磁阀连接在单片机的引脚11上， 氨气进气电磁阀连接在单片机的引，脚9上，氮氬气连通电磁阀连接在 单片机的引脚7上，氮氧气连通电磁阀连接在单片机的引脚5上；各 个电,阀与单片机之间设置有调节电阻和三极管，三极管可实现控制信号的放大，三极管可以为NPN型、或PNP型，在本实施例中，釆 用基极连接所述单片机输出信号的引脚，发射极接地，集电极连接所 述电石兹阀。上述的装置可安装在燃料电池上，从而实现由单片机准确控制燃 料电池的氢气、氧气、氮气的进气、排气。该装置安装在燃料电池上的结构图可参见图3，可将该装置的氢 气进气电磁阀安装在燃料电池的氬气进气口上，将氧气进气电磁阀安 装在燃料电池的氧气进气口上；将氬气排气电磁阀安装在燃料电池的 氢气排气口上，将氧气排气电磁阀安装在燃料电池的氧气排气口上； 为保护燃料电池的安全，燃料电池还连接有保护气体氮气，氮气通过 连接有氮气减压阀107的氮气瓶接入，氮气本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含有保护气体的燃料电池进气、排气控制装置，其特征在于，包括： 控制燃料电池氧气进气的氧气进气电磁阀、控制燃料电池氧气排气的氧气排气电磁阀、控制燃料电池氢气进气的氢气进气电磁阀、控制燃料电池氢气排气的氢气排气电磁阀；控制燃料电池氮气进气的氮气进气电磁阀，所述氮气进气电磁阀分别连接氮氢气连通电磁阀、氮氧气连通电磁阀，所述氮氢气连通电磁阀与所述氢气进气电磁阀连接同一条气路，所述氮氧气连通电磁阀与所述氧气进气电磁阀连接同一条气路；所述各个电磁阀与单片机输出控制信号的引脚连接，所述单片机的输入控制信号的引脚连接打开所述进气电磁阀、连通电磁阀的进气开关、打开所述排气电磁阀的排气开关。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王征，周军，姚赤光，
申请(专利权)人：重庆宗申技术开发研究有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
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