【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池领域，特别是涉及一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法。
技术介绍
1、氢储能系统可以将波动性、间歇性很强的可再生能源电力通过电解制氢装置转换为氢气存储起来，在需要使用的时候通过燃料电池发电单元转化为电能。一个燃料电池发电单元一般由多个燃料电池发电系统组成。燃料电池发电系统由燃料电池电堆、空气子系统、氢气子系统、热管理子系统等部分组成，电堆是燃料电池发电系统的核心部分，需要由空气子系统供应特定流量和压力的空气用于发电。空气供应流量和压力随发电需求变化，发电需求高时，需求空气流量和压力也大。
2、在中国专利cn201710058861.9中，介绍了一种燃料电池空气供应装置，其中能够实现水和空气的充分混合，从而提供符合燃料电池堆反应所需要的加湿空气，有效提高燃料电池堆的反应效率，提高了燃料电池的整体效率和性能。本专利技术所述的燃料电池空气供应装置，结构简单，能够有效确保空气供应装置向燃料电池堆供应符合湿度要求的空气，提高燃料电池堆的反应效率，提高燃料电池整体性能，有效降低燃料电池的整体体积和重量，降低燃料电池成本，从而有效提高燃料电池市场竞争力，然而在本领域的技术人员在实际操作中发现：如图3所示，现有的燃料电池发电单元均由n个燃料电池系统组成，每个燃料电池系统配备一套独立的空气子系统。空气子系统由空压机、进气阀、流量计、背压阀组成。发电需求变化时，通过调节空气子系统的空压机转速、进气阀、排气阀开度达到需求的空气流量和压力。如图4所示，空压机在输出流量和压力变化时，效率也会随之变化，空压机在额定工
技术实现思路
1、为了克服现有技术的工作在中低效率区将明显降低整个系统的效率的不足，本专利技术提供一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法，通过改变电堆前设的进气结构，将每组电堆上的空压机更改为一套空压系统，较于现有结构燃料电池发电单元可以减少零部件数量，降低采购成本和维护成本，成功提高单元发电效率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法，包括电堆，所述电堆的两端分别与进气管和排气管连通，所述进气管的一端与空压系统连通，所述空压系统中包括缓冲罐、小空压机、大空压机及其管道连接组件，所述小空压机和大空压机均与缓冲罐连通，所述缓冲罐的一端与进气管连通。
3、作为本专利技术的一种优选技术方案，发电单元内设置有多组所述电堆结构，每组所述电堆结构的两端均与进气管和排气管并联，且每组所述电堆结构与进气管之间均设置有进气阀和流量计，所述电堆结构与出气管之间设置有背压阀。
4、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述空压系统的一侧与外接处理器电性连接，且外接处理器的另一端出气管的气体流速监测结构电性连接。
5、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述小空压机的供气流量压力覆盖发电单元的低载工作点，大空压机的供气流量压力覆盖发电单元的额定工作点。
6、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述缓冲罐与进气管之间设置有空气过滤装置。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述缓冲罐内设置有增湿装置。
8、与现有技术相比，本专利技术能达到的有益效果是：
9、1、本方法中，通过改变电堆前设的进气结构，将每组电堆上的空压机更改为一套空压系统，较于现有结构燃料电池发电单元可以减少零部件数量，降低采购成本和维护成本，成功提高单元发电效率。
10、2、本方法中，通过在出气管处设置气体流速监测结构，配合一侧外接处理器，作用于空压系统，根据出气管的单位时间流量对两组空压机进行选择启闭，较于现有结构，当整个发电单元发电需求低时，开启小空压机，此时小空压机工作在高效区。当发电需求高时，开启大空压机，此时大空压机工作在高效区。本方法可保持空气子系统一直工作在高效区，保证持续长久的输出。
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1.一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法，包括电堆，其特征在于：所述电堆的两端分别与进气管和排气管连通，所述进气管的一端与空压系统连通，所述空压系统中包括缓冲罐、小空压机、大空压机及其管道连接组件，所述小空压机和大空压机均与缓冲罐连通，所述缓冲罐的一端与进气管连通。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法，其特征在于：发电单元内设置有多组所述电堆结构，每组所述电堆结构的两端均与进气管和排气管并联，且每组所述电堆结构与进气管之间均设置有进气阀和流量计，所述电堆结构与出气管之间设置有背压阀。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法，其特征在于：所述空压系统的一侧与外接处理器电性连接，且外接处理器的另一端出气管的气体流速监测结构电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法，其特征在于：所述小空压机的供气流量压力覆盖发电单元的低载工作点，大空压机的供气流量压力覆盖发电单元的额定工作点。
5.根据权利要求1所述的一种高效节能的燃料电池发电单元空气供
6.根据权利要求1所述的一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法，其特征在于：所述缓冲罐内设置有增湿装置。
...【技术特征摘要】
1.一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法，包括电堆，其特征在于：所述电堆的两端分别与进气管和排气管连通，所述进气管的一端与空压系统连通，所述空压系统中包括缓冲罐、小空压机、大空压机及其管道连接组件，所述小空压机和大空压机均与缓冲罐连通，所述缓冲罐的一端与进气管连通。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能的燃料电池发电单元空气供应方法，其特征在于：发电单元内设置有多组所述电堆结构，每组所述电堆结构的两端均与进气管和排气管并联，且每组所述电堆结构与进气管之间均设置有进气阀和流量计，所述电堆结构与出气管之间设置有背压阀。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亚波，
申请(专利权)人：上海鲲华新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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