一种燃料电池的停机控制方法及系统技术方案

本申请提供一种燃料电池的停机控制方法及系统，电堆阴极产生的富氮气体又通过废气循环系统回到电堆阴极，使得该富氮废气能够进一步消耗其中的氧气，多次循环该过程，能够得到氧气浓度足够低的富氮废气，达到电堆阳极充满氢气且电堆阴极充满氮气的停机状态。上述过程中，电堆阴极排出的高温干燥的富氮废气不经过冷却和增湿步骤，直接送入电堆阴极进行反应，能够快速降低电堆含水量，实现输出电压的快速下降，同时，在停机过程中控制燃料电池的输出电压和输出电流变化在预设的停机特性曲线上，随着输出电压降低，输出电流也随之降低，从而避免在输出电压快速下降的过程中出现输出电流过大的风险情况。流过大的风险情况。流过大的风险情况。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池的停机控制方法及系统


[0001]本申请涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种燃料电池的停机控制方法及系统。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池是一种直接将燃料(如氢气)的化学能转化为电能的发电装置。只要不断供应燃料和氧化剂，燃料电池就能源源不断地输出电能和热能。其具有发电效率高，低噪音，零排放等优点。
[0003]质子交换膜燃料电池运行需要适当的含水量以保证质子交换膜的质子传导性能和电化学反应的高效运行，而在停机状态下需要最低含水量，因此从运行到停机的状态切换，需要将电堆中的水排出。
[0004]现有技术的燃料电池系统在停机时，采用怠速工况控制策略，电堆温度较低，仅通过大气流量带走电堆中的水，并采用恒定电压的形式进行电堆内部剩余气体的反应消耗，该方法限制了电堆气体消耗速率，限制了电堆快速停机。若按照一定的速率逐渐降低电堆输出电压，由于燃料电池系统运行环境和电堆内部运行状态的不同，存在电堆输出电流过大的风险，也会影响最佳的电压下降速率。若为避免输出电流过大和电堆发热量激增、产水量激增等问题而限制电压下降速率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的停机控制方法，其特征在于，包括：根据停机指令，控制停机过程中燃料电池的输出电压和输出电流变化在预设的停机特性曲线上；其中，所述停机特性曲线为获取停机指令时的坐标点到原点的单调曲线；将电堆阴极产生的富氮废气和空气混合后，直接将混合气体送入所述电堆阴极进行反应，得到氧气浓度更低的富氮废气，将氧气浓度更低的富氮废气和空气混合后再送入所述电堆阴极继续反应，重复该过程，直到燃料电池的输出电压和输出电流均降低到对应的阈值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制停机过程中燃料电池的输出电压和输出电流变化在预设的停机特性曲线上，包括：若输出电压和输出电流的实际值偏离停机特性曲线，则根据偏离方向和偏离大小，对控制变量进行负反馈控制，使输出电压和输出电流回到所述停机特性曲线上；其中，控制变量用于控制输出电压和输出电流的变化。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述控制变量包括直流变压器的输出占空比。4.一种燃料电池的停机控制系统，其特征在于，包括：输出控制电路，用于根据停机指令，控制停机过程中燃料电池的输出电压和输出电流变化在预设的停机特性曲线上；其中，所述停机特性曲线为获取停机指令时的坐标点到原点的单调曲线；电磁阀用于在打开电磁阀时，电堆阴极产生的富氮废气和空气混合后的混合气体通过电磁阀直接送入所述电堆阴极进行反应，得到氧气浓度更低的富氮废...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦建明，白云飞，李红涛，
申请(专利权)人：上海氢晨新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：