【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电堆吹扫，具体为一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法。
技术介绍
1、电堆是由多个单体电池以串联方式层叠组合构成电池堆。电堆的目的是，为了获得实际应用的电压。燃料电池单体的电压很低，在一定的负载下，电池单体的输出电压不够，这意味着要提供足够的电压就必须将多个电池串联起来，把单体电池串联起来就是电池堆。电池堆电压是多个电池电压的总和。
2、燃料电池在运行过程中由于氢气和氧气的电化学反应产生大量的水，所产生的水会随着尾排排出去一部分，但是残存的部分水会随着燃料电池的停机冷凝下来，积存在燃料电池内部，在下一次启动的时候会阻碍气体传输，导致启机失败，如在寒冷环境下，此部分水会结冰，尤其是质子交换膜内的水结冰会刺穿质子交换膜，对电堆造成不可逆的损坏，所以在电堆或系统停机后，须对其进行吹扫，电堆吹扫包含四个阶段，即第一阶段，将双极板流道、公共管道以及端板死角内的水吹掉；第二阶段，将气体扩散层和催化层内的水吹掉；第三阶段，将质子交换膜内的自由水吹掉；第四阶段，质子交换膜内的结合水被吹掉，为保证质子交换膜拥有一定的质子传导能力，故质子交换膜内的结合水不会被完全吹掉(电堆被吹的太干(膜的电导率太低)，依然会影响电堆的下一次的启动)。所以电堆的吹扫程度需要有个定量的判定标准。
3、现有吹扫方式为在电堆内通入一定流量的氮气或压缩空气，在一定温度下对电堆的阴阳极进行吹扫，通过观察外接内阻仪或电化学测试设备的高频截距的数值作为吹扫完成的标志，即待电堆内阻随时间变化缓慢时的内阻值作为电堆吹扫完成的标志，如图2所示。p>
4、现有技术是通过直接在线观察内阻数值的方法来确定吹扫是否完成，由于内阻变化随吹扫流量和温度变化比较大，而且有时候吹很长时间，内阻都没有出现变化缓慢的情况，如图3所示，这就造成了对吹扫程度的不明确，对电堆应该被吹扫的程度很难定量，浪费人力物力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，以解决上述
技术介绍
中提出的现有技术是通过直接在线观察内阻数值的方法来确定吹扫是否完成，由于内阻变化随吹扫流量和温度变化比较大，而且有时候吹很长时间，内阻都没有出现变化缓慢的情况，造成了对吹扫程度的不明确，对电堆应该被吹扫的程度很难定量，浪费人力物力的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，该氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法包括如下步骤：
3、s1：分别计算出内阻上限值r1和r2以及内阻下限值r3；
4、s2：比较内阻上限值r1和r2，当r1＞r2时，以r2作为上限值，当r1＜r2时，以r1作为上限值；
5、s3：分别在以r2作为上限值时和以r1作为上限值时，对吹扫内阻r进行判定，通过比较吹扫内阻r与内阻下限值r3和内阻上限值r1和r2的关系判定吹扫是否合格。
6、优选的，所述内阻上限值r1是根据理论电压和内阻的关系计算出可以保证下一次能正常启动所允许的最大欧姆电阻作为电堆被吹扫后内阻的一个上限指标。
7、优选的，所述内阻上限值r2是在确保质子交换膜具有一定的电导率的前提下，根据膜内含水量与电堆内阻的关系，计算出电堆的内阻。
8、优选的，所述内阻下限值r3是根据膜内含水量和电堆内阻的关系，并将电堆反应过程中的电渗迁移考虑进去，即当一个氢质子携带一个水分子的时候膜的含水量所对应的欧姆阻抗作为电堆被吹扫后内阻的下限。
9、优选的，所述吹扫内阻r是通过内阻仪实时监测的电阻值。
10、优选的，所述步骤s3中的吹扫内阻r判定方法包括如下步骤：
11、a1：当以r2作为上限值时，若吹扫内阻r大于或等于内阻下限值r3且小于或等于内阻上限值r2时，则吹扫合格，反之不合格；
12、a2：当以r1作为上限值时，若吹扫内阻r大于或等于内阻下限值r3且小于或等于内阻上限值r1时，则吹扫合格，反之不合格。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，通过计算出内阻上限值r1和r2以及内阻下限值r3，如此计算出一个定量的电堆被吹扫后的内阻区间，只要电堆吹扫后的内阻在此区间内，再结合内阻仪的在线监测，即可使下一次电堆正常启动，能够有效的保障电堆吹扫程度判定的准确性，保障了电堆的正常启动。
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1.一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，其特征在于：该氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，其特征在于：所述内阻上限值R1是根据理论电压和内阻的关系计算出可以保证下一次能正常启动所允许的最大欧姆电阻作为电堆被吹扫后内阻的一个上限指标。
3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，其特征在于：所述内阻上限值R2是在确保质子交换膜具有一定的电导率的前提下，根据膜内含水量与电堆内阻的关系，计算出电堆的内阻。
4.根据权利要求3所述的一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，其特征在于：所述内阻下限值R3是根据膜内含水量和电堆内阻的关系，并将电堆反应过程中的电渗迁移考虑进去，即当一个氢质子携带一个水分子的时候膜的含水量所对应的欧姆阻抗作为电堆被吹扫后内阻的下限。
5.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，其特征在于：所述吹扫内阻R是通过内阻仪实时监测的电阻值。
6.根据权利要求5所述的一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，
...【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，其特征在于：该氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，其特征在于：所述内阻上限值r1是根据理论电压和内阻的关系计算出可以保证下一次能正常启动所允许的最大欧姆电阻作为电堆被吹扫后内阻的一个上限指标。
3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池电堆吹扫程度的判定方法，其特征在于：所述内阻上限值r2是在确保质子交换膜具有一定的电导率的前提下，根据膜内含水量与电堆内阻的关系，计算出电堆的内阻。
...【专利技术属性】
技术研发人员：王卫杰，王宇，翁承健，黄延楷，陈军荣，江明儒，
申请(专利权)人：玉柴芯蓝江苏氢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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