一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用方法和装置，其中方法包括：确定燃料电池系统和电堆气密性良好的情况下，将电堆灌满冷却液后关闭冷却液进出口阀门；使用惰性保护气同时吹扫电堆阴极和阳极至第一预设时间，封闭电堆阴极和阳极进出口，开始计时和记录电堆的节电压；等待电堆的节电压波峰或波谷完全出现，然后回到零伏，记录电堆的节电压；根据记录的节电压和时间绘制电压‑时间曲线，从而确定电堆阳极是否有惰性保护气或氧气存在，并以此预测电堆启动时氢空界面的轻重程度，进而判断是否应用氢空保护策略。本发明专利技术方法准确，重复性好，不受泄漏速率的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池，尤其涉及一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用方法和装置。

技术介绍

1、燃料电池电堆在阴极和阳极有空气(氧)气存在时，启动时就会产生氢空界面导致阳极电位和阴极电位升高而引起启动腐蚀。氢空界面产生的主要原因如下：当燃料电池电堆停机一段时间以后，空气(氧气)通过密封件或者空气管道反向扩散到电堆阳极腔体内以及阳极流道内。在电池电堆启动过程中，氢气进入电堆，造成氢气与氧气在阳极相会，这样不可避免的产生氢空界面导致阳极电位上升，膜电极催化剂腐蚀。氢空界面带来的阴极电位飘升碳腐蚀是导致燃料电池电堆性能衰减和寿命缩减的重要原因，因此开发和研究氢空界面的监测方法是预防电堆性能衰减和延长寿命的一项重要工作。

2、空气(氧气)通过密封件和空气管道反向扩散是电堆阳极腔体及阳极流道内氧气的主要来源，因此，控制电堆中空气(氧气)反向扩散速率是减缓膜电极腐蚀的重要手段，尤其需要重点关注通过密封件的空气(氧气)扩散速率。空气(氧气)扩散到电堆内的途径有四个：(1)外漏途径，(2)互窜途径，(3)尾排管路途径，(4)通过密封圈横向扩散。其中，扩散途径(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用方法，其特征在于，在S1中，使用惰性保护气同时吹扫电堆阴极和阳极之后，电堆阴极和阳极都是惰性保护气，电位差为零，即节电压为0V；由于电堆阴极和阳极的腔体体积不同，阳极氧气浓度和阴极氧气浓度会随着氧气的扩散而产生浓度差异，在电堆阴极和阳极之间产生具有微小电压的浓差电池，再通过电压巡检设备检测出电压变化，从而监测电堆氧气浓度变化。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用方法，其特征在于，若电堆阳极没有氧气或空气，则电压为0V；...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用方法，其特征在于，在s1中，使用惰性保护气同时吹扫电堆阴极和阳极之后，电堆阴极和阳极都是惰性保护气，电位差为零，即节电压为0v；由于电堆阴极和阳极的腔体体积不同，阳极氧气浓度和阴极氧气浓度会随着氧气的扩散而产生浓度差异，在电堆阴极和阳极之间产生具有微小电压的浓差电池，再通过电压巡检设备检测出电压变化，从而监测电堆氧气浓度变化。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用方法，其特征在于，若电堆阳极没有氧气或空气，则电压为0v；电堆阴阳极氧气扩散速度不一样，同时空气腔和氢气腔体积不一样，造成阴阳极内氧气浓度不一样，则有浓度差并产生微小电压；若阴阳极都完全充满氧气或空气，则电压又下降到0v。

4.一种燃料电池系统氢空保护策略智能应用装置，基于权利要求1所述的电堆氢空界面预测方法，其特征在于，所述电堆氢空界面预测装置包括燃料电池测试台和电压巡检设备，所述燃料电池测试台能够向电堆提供冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖晋杨，王亮亮，张尉，赵海柱，温序晖，
申请(专利权)人：东方电气成都氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：