【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统及其能量回收控制方法
[0001]本专利技术涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池系统及其能量回收控制方法。
技术介绍
[0002]燃料电池系统中电堆的电化学反应需要不断供给氧气，此过程中利用空压机对外界空气进行压缩，之后通过中冷器对压缩后的空气进行降温，再通过加湿器对降温后的空气加湿，之后将空气引入电堆内，空气中的氧气参与电化学反应，残余气体将会通过排气尾管直接排入大气中。
[0003]在该过程中，空压机持续做功会消耗大量电能，增加了燃料电池系统的寄生功率，使得燃料电池系统效率下降，而通过排气尾管排放的气体中蕴含部分能量，将电化学反应后的残余气体直接排放至大气中会造成能量的浪费。
[0004]为了解决上述技术问题，现有技术引入了采用具有能量回收的空压机，具体地，利用电化学反应后的残余气体辅助驱动空压机的涡轮转动，实现了对电化学反应后的残余气体中的能量进行回收利用的效果。
[0005]由于燃料电池的工作功率较低时，空压机的供气量较少，此时电化学反应后的残余气体对空压机涡轮端的辅助效果并...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：电堆（1），所述电堆（1）具有空气进口和空气出口；涡轮空压机，其包括涡轮机（41）、压气机（43）和电机（42），所述涡轮机（41）和所述压气机（43）通过连接轴相连，所述电机（42）用于驱动所述连接轴转动；所述涡轮机（41）的进口与所述空气出口连通；调压阀（13），所述空气出口通过所述调压阀（13）与所述涡轮机（41）的进口连通；流量检测单元（3），用于检测送入所述空气进口的实际空气流量；控制单元，所述控制单元能够获取需求空气流量，根据实际空气流量和需求空气流量的大小关系确定所述电堆（1）的阴极压力是否符合要求，并在所述电堆（1）的阴极压力不符合要求时，根据所述电堆（1）的空气进口的空气流量、空气进口的进气压力和空压机转速之间的对应关系，确定与需求空气流量对应的目标进气压力和目标转速，并基于空气进口的进气压力和调压阀（13）的开度之间的对应关系，确定与目标进气压力对应的目标开度；所述控制单元还能够调节空压机的转速至目标转速，同时调节调压阀（13）的开度至目标开度。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括：压力检测单元（6），用于检测所述空气进口的气体压力。3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统包括：封装结构（12），所述电堆（1）封装于所述封装结构（12）内，所述封装结构（12）具有排气口；吹扫单元（11），所述吹扫单元（11）具有相互连通的第一气体进口、第二气体进口和混合气体出口，所述第一气体进口与所述排气口连通，所述第二气体进口与所述空气出口连通；所述吹扫单元（11）被配置为：能够在所述空气出口排出的气体由所述第一气体进口进入所述吹扫单元（11）内时，使所述封装结构（12）内的气体经所述排气口、所述第二气体进口进入所述吹扫单元（11），并在混合后经所述混合气体出口排出。4.根据权利要求1至3任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括：氢气储罐（8），用于存储氢气；开关阀组（9），所述开关阀组（9）的进口与所述氢气储罐（8）连通；预热器（10），所述预热器（10）具有氢气通道和预热通道，所述开关阀组（9）的出口通过所述氢气通道与所述电堆（1）的氢气进口连通，所述空气出口与所述预热通道的进口连通。5.一种如权利要求1至4任一项所述燃料电池系统的能量回收控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取实际空气流量和需求空气流量，根据实际空气流量和需求空气流量的大小关系确定电堆的阴极压力是否符合要求；在电堆（1）的阴极压力不符合要求时，根据电堆（1）的空气进口的空气流量、空气进口的进气压力和空压机转速之间的对应关系，确定与需求空气流量对应的目标进气压力和目标转速；基于空气进口的进气压力和调压阀（13）的开度之间的对应关系，确定与目标进气压力对应的目标开度；
调节空压机的转速至目标转速，同时调节调压阀（13）的开度至目标开度。6.根据权利要求5所述的燃料电池系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明阳，张驰，王彦波，赵小军，任伟，
申请(专利权)人：山东国创燃料电池技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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