燃料电池阳极排水的控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃料电池阳极排水的控制方法、装置、设备及存储介质，所述控制方法包括：获取所述燃料电池的电流信号、温度信号与压力信号；根据第一预设对应关系与所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号确定所述阳极的水的增加速率；根据所述水的增加速率计算所述阳极的水的增加体积；当所述水的增加体积达到第一阈值时，开始排水。本发明专利技术通过阳极的水的增加体积决定排水频率，并且以所述氢气流量或排出水的体积为标志结束排水，从而能够及时排水，避免水淹现象，并且减少了氢气损失；其中氢气流量不依靠流量传感器获得，而根据燃料电池电流和氢喷阀开度获得，具有简单、成本低和系统结构简单等优点。系统结构简单等优点。系统结构简单等优点。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池阳极排水的控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及燃料电池阳极排水的控制领域，尤其涉及燃料电池阳极排水的控制方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池在电化学反应时会生成水，一部分生成的水会通过微孔层和扩散层进入阴极流道，也会有一部分水会渗透到膜的阳极一侧，阴极电化学反应的水绝大多数通过空气出口排出，但仍有一部分水分通过质子膜反扩散至阳极，则需要相应的排出装置排出电堆，以免造成电堆的“水淹”现象。
[0003]行业中现有的排水方法通常采用周期控制法和时长控制法，控制方式简单粗糙，会造成因排水不及时导致的水淹现象，并且有一定程度的氢气损失。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中阳极排水的控制方法粗糙，容易造成水淹并且导致氢气损失的缺陷，提供一种燃料电池阳极排水的控制方法、装置、电子设备及存储介质。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]本专利技术第一方面提供了一种燃料电池阳极排水的控制方法，所述控制方法包括：
[0007]获取所述燃料电池的电流信号、温度信号与压力信号；
[0008]根据第一预设对应关系与所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号确定所述阳极的水的增加速率；其中，所述第一预设对应关系包括所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号与所述水的增加速率之间的对应关系；
[0009]根据所述水的增加速率计算所述阳极的水的增加体积；
[0010]当所述水的增加体积达到第一阈值时，开始排水。
[0011]较佳地，所述控制方法还包括：
[0012]当所述阳极的氢气流量上升到第二阈值时，或，排出水的体积达到第三阈值时，停止排水。
[0013]较佳地，所述第一预设对应关系包括第一预设对应关系表或第一预设对应关系函数；
[0014]其中，所述第一预设对应关系表中包括所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号与所述水的增加速率的数值对应关系；
[0015]其中，所述第一预设对应关系函数通过对所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号与所述水的增加速率的对应的历史数值进行拟合得到。
[0016]较佳地，所述控制方法还包括；
[0017]获取所述燃料电池的电流信号和氢喷阀的开度；
[0018]根据第二预设对应关系与所述电流信号、所述氢喷阀的开度确定所述氢气流量；
其中，所述第二预设对应关系包括所述电流信号、所述氢喷阀的开度与所述氢气流量之间的对应关系。
[0019]较佳地，所述第二预设对应关系包括第二预设对应关系表或第二预设对应关系函数；
[0020]其中，所述第二预设对应关系表中包括所述电流信号、所述氢喷阀的开度与所述氢气流量的数值对应关系；
[0021]其中，所述第二预设对应关系函数通过对所述电流信号、所述氢喷阀的开度与所述氢气流量对应的历史数值进行拟合得到。
[0022]较佳地，所述控制方法还包括：
[0023]在排水时，对所述氢气的变化量进行检测，并判断所述氢气的变化量是否达到第四阈值；
[0024]若所述氢气的变化量未达到所述第四阈值，则确定排水失败。
[0025]较佳地，所述控制方法还包括：
[0026]若确定排水失败，则控制所述燃料电池发出失效警告。
[0027]本专利技术的第二方面提供一种燃料电池阳极排水的控制装置，所述控制装置包括：
[0028]获取模块，用于获取所述燃料电池的电流信号、温度信号与压力信号；
[0029]确定模块，用于根据第一预设对应关系与所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号确定所述阳极的水的增加速率；其中，所述第一预设对应关系包括所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号与所述水的增加速率之间的对应关系；
[0030]计算模块，用于根据所述水的增加速率计算所述阳极的水的增加体积；
[0031]执行模块，用于当所述水的增加体积达到第一阈值时，开始排水。
[0032]本专利技术的第三方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于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第一方面所述的控制方法。
[0033]本专利技术的第四方面提供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第一方面所述的控制方法。
[0034]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。
[0035]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术通过所述燃料电池的电流、温度与压力获得所述阳极生成的水体积，通过所述水体积决定排水频率，并且以所述氢气流量或排出水的体积为标志结束排水，从而能够及时排水，避免水淹现象，并且减少了氢气损失；其中氢气流量不依靠流量传感器获得，而依赖燃料电池电流和氢喷阀开度获得，具有简单、成本低和系统结构简单等优点。
附图说明
[0036]图1为本专利技术实施例1提供的一种燃料电池阳极排水的控制方法的流程图。
[0037]图2为本专利技术实施例1提供的一种燃料电池氢气端的结构图。
[0038]图3为本专利技术实施例2提供的一种燃料电池阳极排水的控制装置的模块示意图。
[0039]图4为本专利技术实施例3提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0040]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。
[0041]实施例1
[0042]本实施例提供一种燃料电池阳极排水的控制方法，如图1所示，控制方法包括：
[0043]S1、获取燃料电池的电流信号、温度信号与压力信号；
[0044]S2、根据第一预设对应关系与电流信号、温度信号、压力信号确定阳极的水的增加速率；其中，第一预设对应关系包括电流信号、温度信号、压力信号与水的增加速率之间的对应关系；
[0045]S3、根据水的增加速率计算阳极的水的增加体积；
[0046]S4、当水的增加体积达到第一阈值时，开始排水。
[0047]在具体实施中，如图2所示，燃料电池阳极包括氢气进气阀1、氢喷阀2、冷凝器3、排气阀4、排水阀5和管道；氢气通过氢气进气阀1进入管道后利用氢喷阀2向燃料电池堆6的阳极输出；氢气经燃料电池堆6反应后的剩余气体和液体通过管道向冷凝器3输出；冷凝器3中未反应的氢气通过氢喷阀2回收利用，而废气通过排气阀4排出阳极外，阳极的水通过排水阀5排出阳极外；
[0048]其中，冷凝器3用于冷却气态水，并存储液态水；
[0049]其中，排气阀4和排水阀5不同时打开。
[0050]在一可实施的方案中，如图1所示，控制方法还包括以下步骤：
[0051]S5、当阳极的氢气流量上升到第二阈值时，或，排出水的体积达到第三阈值时，停止排水。
[0052]具体地，步骤S2中，第一预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池阳极排水的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：获取所述燃料电池的电流信号、温度信号与压力信号；根据第一预设对应关系与所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号确定所述阳极的水的增加速率；其中，所述第一预设对应关系包括所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号与所述水的增加速率之间的对应关系；根据所述水的增加速率计算所述阳极的水的增加体积；当所述水的增加体积达到第一阈值时，开始排水。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当所述阳极的氢气流量上升到第二阈值时，或，排出水的体积达到第三阈值时，停止排水。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设对应关系包括第一预设对应关系表或第一预设对应关系函数；其中，所述第一预设对应关系表中包括所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号与所述水的增加速率的数值对应关系；其中，所述第一预设对应关系函数通过对所述电流信号、所述温度信号、所述压力信号与所述水的增加速率的对应的历史数值进行拟合得到。4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括；获取所述燃料电池的电流信号和氢喷阀的开度；根据第二预设对应关系与所述电流信号、所述氢喷阀的开度确定所述氢气流量；其中，所述第二预设对应关系包括所述电流信号、所述氢喷阀的开度与所述氢气流量之间的对应关系。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述第二预设对应关系包括第二预设对应关系表或第二预设对应关系函数；其中，所述第二预设对应关系表中包括所述电流信号、所述氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦鹏，吕川威，熊聪，何威，
申请(专利权)人：上海清能合睿兹新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：