一种燃料电池电堆的控制方法及燃料电池电堆技术

技术编号:40349810 阅读:25 留言:0更新日期:2024-02-09 14:33
本发明专利技术提出一种燃料电池电堆的控制方法及燃料电池电堆,方法包括:在双极板内部安置加热线;所述加热线与燃料电池系统中的低压电源连接;在电堆运行过程中,当所述电堆的单电池因水淹导致其电压V1偏离电堆平均电压V2的差值达到第一预设阀值ΔV1后,所述低压电源与所述单电池的双极板内部的加热线自动接通,为所述单电池供电加热;当V1和V2的差值降低到第二预设阀值ΔV2后,断开所述低压电源与所述加热线的连接,停止为所述单电池供电。本发明专利技术方案通过按需给水淹单电池或单电池的水淹部位加热的方法,解决了电堆中出现单电池电压单低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,具体涉及一种燃料电池电堆的控制方法及燃料电池电堆


技术介绍

1、燃料电池将燃料(如氢气)和氧化剂(如空气中的氧气)中的化学能直接转化成电能,其发电模块是燃料电池电堆(简称燃料电池堆或电堆)。电堆中包含几十到几百片单电池,这些单电池以串联的方式相互接触并形成电连接,从电堆的一端到另一端,电流从一个单电池流入下一个单电池,以此类推,流经每一个单电池的电流大小是完全一样的。虽然原则上每个单电池都是一样的,但由于它们在电堆中位置的差异和制造上的偏差,每个单电池的电压难以保持完全一致,有时个别单电池的电压与电堆中所有单电池的平均电压相差很多,且性能差的单电池衰减得也更快,容易触发单电池电压低极限报警,导致整个燃料电池系统停机,所以,保证一个电堆中单电池电压的均一非常重要。

2、水对质子交换膜燃料电池的性能和寿命影响最大。由于质子交换膜燃料电池的运行温度低于100℃,会有一部分液态水存在,堵塞多孔电极的一些气体通道,也即水淹,使反应气向催化剂表面扩散的传质阻力增加,导致电极的传质过电位增加,单电池的电压下降。虽然近年来单电池和电堆本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池电堆的控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆的控制方法,其特征在于,所述在双极板内部安置加热线的步骤,包括:

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆的控制方法,其特征在于,所述结合计算流体动力学数值模拟技术,预测和分析所述电堆内部的流场分布数据、温度分布数据、水分子的生成和运动数据,并确定易液淹区域数据的步骤,包括:

4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆的控制方法,其特征在于,所述在所述关键薄层区域使用结构网格进行密集离散,确保计算精度的步骤,包括:

5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆的控制方法,...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池电堆的控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆的控制方法,其特征在于,所述在双极板内部安置加热线的步骤,包括:

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆的控制方法,其特征在于,所述结合计算流体动力学数值模拟技术,预测和分析所述电堆内部的流场分布数据、温度分布数据、水分子的生成和运动数据,并确定易液淹区域数据的步骤,包括:

4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆的控制方法,其特征在于,所述在所述关键薄层区域使用结构网格进行密集离散,确保计算精度的步骤,包括:

5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆的控制方法,其特征在于,所述根据所述加热线在通电时的热辐射和热传导效应,建立热分析模型,以计算所述加热线在不同密度和供电模式下的温度场分布的步骤,包括:

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:齐志刚
申请(专利权)人:新研氢能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1