一种提升燃料电池系统绝缘装置及方法与流程

本发明涉及燃料电池，尤其涉及一种提升燃料电池系统绝缘装置及方法。

背景技术：

1、随着燃料电池系统功率越做越大，集成化需求也越来越大，体积功率比要求也越来越高；伴随着系统集成度的要求也越来越高；此时，燃料电池系统三腔组合阀能最大限度的节省空间，取代了原有的硅胶管方案；但三腔组合阀体因为集成了燃料电池冷却回路的原因，需要保证足够大的绝缘阻值，就需要材料选用介电常数高的绝缘材料。

2、组合阀体在全部替换为绝缘材料之后，短期内绝缘问题解决，但是安装在组合阀体上的金属传感器直接和冷却液导通，随着绝缘材料表面在日积月累的使用之后，绝缘材料表面累积的灰层等脏污物体遇到下雨天的雨水或者洗车时喷淋上去的自来水，将组合阀体上的金属接头、传感器等金属部件与燃料电池箱体（地）联通，导致系统出现严重的绝缘故障。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种提升燃料电池系统绝缘装置及方法，以解决上述背景技术中提出的系统出现严重的绝缘故障问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种提升燃料电池系统绝缘装置，包括燃料电池系统电堆，尾排分水消音器与储水罐；

4、所述燃料电池系统电堆上设置有端口一与端口二；

5、所述尾排分水消音器上设置有端口三、端口四与端口五；

6、所述储水罐上设置有端口六、端口七与端口八；

7、所述端口一通过管路依次串联连接有阴极三通阀、中冷器、两级增压空压机、空滤与空气进气口；

8、所述端口二通过管路依次串联连接有背压阀e、端口三；

9、所述端口四与尾气排气口通过管路连通；

10、所述阴极三通阀与中冷器之间通过管路依次串联连接有喷气电磁阀、旋转喷气头；

11、所述端口五与端口六通过管路连通；

12、所述端口七通过管路依次串联连接有喷水电磁阀、旋转喷水头。

13、作为优选，所述端口八通过管路依次串联连接有排水电磁阀、排水口；

14、所述端口八与排水电磁阀之间与水泵的一端连接，所述水泵的另一端连接至端口七与喷水电磁阀之间。

15、作为优选，还包括组合阀体，所述旋转喷水头与旋转喷气头集成于该组合阀体上，且二者在所述组合阀体上设置于不同高度位置，并分别与所述组合阀体的安装面形成预设喷射夹角。

16、作为优选，所述储水罐上分别设置有液位传感器一、液位传感器二。

17、作为优选，所述燃料电池系统电堆上设置有在线绝缘监测仪。

18、作为优选，所述组合阀体包括冷却回路组合阀体，所述冷却回路组合阀体上部设置有用于外接的金属部件，所述冷却回路组合阀体上设有若干的安装孔。

19、一种提升燃料电池系统绝缘装置的方法，包括如下步骤：

20、s1、燃料电池系统电堆上电，进入待机状态，等待开机指令，若接受到开机指令，则进入步骤s2；

21、s2、进行开机前安全状态监测，若监测通过，则进入步骤s3；

22、s3、依次执行高压喷水指令、阴极三通阀切换到尾部位置，执行空气吹扫指令，完成后进入步骤s4；

23、s4、完成燃料电池正常开机程序，进入运行状态；

24、s5、在运行过程中，判断是否收到外部关机指令，若收到则转入停机流程，否则进入步骤s6；

25、s6、检测储水罐是否大于第一液位阈值；

26、若大于第一液位阈值，则打开排水电磁阀排水，直至位降至小于等于第一液位阈值，则进入步骤s7；

27、s7、若满足燃料电池系统电堆运行时长大于等于时间一、或组合阀体绝缘阻值小于电阻一这两个条件中的任意一个，则依次执行高压喷水指令、阴极三通阀切换到尾部位置，空气吹扫指令，执行完毕后返回步骤s4，否则直接返回步骤s4。

28、作为优选，所述步骤s2中的开机前安全状态监测具体包括：

29、s21、若检测到所述组合阀体绝缘阻值小于电阻二，则进入步骤s22；若绝缘阻值不小于电阻二，否则执行阴极三通阀切换到尾部位置并且执行空气吹扫指令，再进入到步骤s4；

30、s22、判断检测储水罐液位是否大于第二液位阈值，若大于第二液位阈值 ，则进入步骤s3；若不大于，则阴极三通阀切换到尾部位置并且执行空气吹扫指令，再进入到步骤s4。

31、作为优选，所述步骤s5中的停机流程包括如下步骤：

32、s51、收到关机指令，检测储水罐液位是否大于第二液位阈值，若大于第二液位阈值，则进入步骤s52；若不大于第二液位阈值，则进入步骤s53；

33、s52、依次执行高压喷水指令、阴极三通阀切换到尾部位置，执行空气吹扫指令，然后返回步骤s1；

34、s53、执行空气吹扫指令，然后返回步骤s1。

35、作为优选，所述高压喷水指令为：启动水泵，然后打开喷水电磁阀，持续喷射第一预设时间，且每隔时间二重复执行一次，共执行至少预设次数一；

36、所述空气吹扫指令为：启动两级增压空压机，然后打开喷气电磁阀，持续吹扫第二预设时间，且每隔时间三重复执行一次，共执行至少预设次数二。

37、本发明的有益效果：

38、1.通过旋转喷气头g与旋转喷水头h使用燃料电池空气回路的洁净空气以及燃料电池工作产生的纯净水，定期对组合阀体进行吹扫、维护，避免长时间使用积灰、积水之后造成的绝缘阻值降低及材料老化的问题。

39、2. 通过空气吹扫指令方案以及吹扫策略的细化，可以针对燃料电池开机、运行、关机以及长时间停放的场景进行吹扫维护。

1.一种提升燃料电池系统绝缘装置，其特征在于：包括燃料电池系统电堆（c），尾排分水消音器（d）与储水罐（q）；

2.根据权利要求1所述的一种提升燃料电池系统绝缘装置，其特征在于：所述端口八通过管路依次串联连接有排水电磁阀（m）、排水口；

3.根据权利要求1所述的一种提升燃料电池系统绝缘装置，其特征在于：还包括组合阀体（r），所述旋转喷水头（h）与旋转喷气头（g）集成于该组合阀体（r）上，且二者在所述组合阀体（r）上设置于不同高度位置，并分别与所述组合阀体（r）的安装面形成预设喷射夹角。

4.根据权利要求1所述的一种提升燃料电池系统绝缘装置，其特征在于：所述储水罐（q）上分别设置有液位传感器一（n）、液位传感器二（p）。

5.根据权利要求3所述的一种提升燃料电池系统绝缘装置，其特征在于：所述燃料电池系统电堆（c）上设置有在线绝缘监测仪（u）。

6.根据权利要求3所述的一种提升燃料电池系统绝缘装置，其特征在于：所述组合阀体（r）包括冷却回路组合阀体（3），所述冷却回路组合阀体（3）上部设置有用于外接的金属部件（1），所述冷却回路组合阀体（3）上设有若干的安装孔（2）。

7.一种用于实现权利要求1至6中任一项提升燃料电池系统绝缘装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种提升燃料电池系统绝缘装置的方法，其特征在于：所述步骤s2中的开机前安全状态监测具体包括：

9.根据权利要求7所述的一种提升燃料电池系统绝缘装置的方法，其特征在于：所述步骤s5中的停机流程包括如下步骤：

10.根据权利要求7所述的一种提升燃料电池系统绝缘装置的方法，其特征在于：