一种燃料电池跨温区运行控制系统及方法技术方案

技术编号:43438138 阅读:39 留言:0更新日期:2024-11-27 12:45
本申请公开了一种燃料电池跨温区运行控制系统及方法,涉及燃料电池领域,系统包括控制器、混气组件、性能监测组件及辅助耗电组件;控制器用于接收性能监测组件监测到的目标燃料电池堆在跨温区运行过程中任一时刻的输出性能;根据预设额定运行性能与输出性能之间的变化量,确定调整指令;混气组件用于根据第一调整指令,改变输入至目标燃料电池堆中的氧气与空气的混合比例;辅助耗电组件用于根据第二调整指令,对目标燃料电池堆产生的电能进行消耗。本申请可保证燃料电池堆的稳定性输出。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃料电池领域,特别是涉及一种燃料电池跨温区运行控制系统及方法


技术介绍

1、质子交换膜燃料电池是将化学能直接转化为电能并且只有水为产物的装置,具有启动温度低、响应速度快、电堆结构简单、功率密度高等特点,且不受“卡诺循环”问题限制。近年来,随着燃料电池应用场景的拓展,系统功率也越来越大,这导致了电池内部反应放热加剧。为保证电池正常运行,一方面对于燃料电池热管理的要求更加严苛,另一方面对于燃料电池受温度变化波动性的适应能力提出了更高要求。

2、燃料电池运行温度升高带来的其中一个问题是生成水气化加剧,导致空气中氧含量被稀释引起性能衰减:即燃料电池跨温区运行时,温度的变化带来燃料电池或电堆腔体内部饱和蒸气压的变化。当温度升高时会使得电池反应的生成水气化加剧,使电池中氧气浓度被稀释,进而在高温时表现出了性能的衰减。此外,若电池降温过度导致电池温度过低,则会减缓催化反应动力学,也会造成输出性能的下降。综上,温度过高、温度过低两种情况都会使得性能输出产生波动,影响了实际应用。


技术实现思路</p>

1、本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池跨温区运行控制系统,其特征在于,所述燃料电池跨温区运行控制系统包括控制器、混气组件、性能监测组件及辅助耗电组件;

2.根据权利要求1所述的燃料电池跨温区运行控制系统,其特征在于,所述控制器根据预设额定运行性能与所述输出性能之间的变化量,确定调整指令,具体为采用所述控制器执行以下步骤:

3.根据权利要求1所述的燃料电池跨温区运行控制系统,其特征在于,所述目标燃料电池堆在跨温区运行过程中的输出性能以输出电压、输出电流或输出功率进行表征。

4.根据权利要求1所述的燃料电池跨温区运行控制系统,其特征在于,所述混气组件包括氧气源、空压机及混合部件...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池跨温区运行控制系统,其特征在于,所述燃料电池跨温区运行控制系统包括控制器、混气组件、性能监测组件及辅助耗电组件;

2.根据权利要求1所述的燃料电池跨温区运行控制系统,其特征在于,所述控制器根据预设额定运行性能与所述输出性能之间的变化量,确定调整指令,具体为采用所述控制器执行以下步骤:

3.根据权利要求1所述的燃料电池跨温区运行控制系统,其特征在于,所述目标燃料电池堆在跨温区运行过程中的输出性能以输出电压、输出电流或输出功率进行表征。

4.根据权利要求1所述的燃料电池跨温区运行控制系统,其特征在于,所述混气组件包括氧气源、空压机及混合部件...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建国王传杰李佳殷屺男张庆濠
申请(专利权)人:华北电力大学
类型:发明
国别省市:

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