燃料电池系统及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：电堆(10)，包括阴极腔体和阳极腔体；空气系统(20)，包括第一进气通道(21)和第一排气通道(22)，所述第一进气通道(21)与所述阴极腔体的进气口连通，所述第一排气通道(22)与所述阴极腔体的出气口连通，所述空气系统(20)包括设置于所述阴极腔体的进气口处的第一阀门(211)、设置于所述阴极腔体的出气口处的第二阀门(221)以及与设置在所述第二阀门(221)下游的尾排阀(222)；氢气系统(30)，包括第二进气通道(31)和第二排气通道(32)，所述第二进气通道(31)与所述阳极腔体的进气口连通，所述第二排气通道(32)与所述阳极腔体的出气口连通，所述氢气系统(30)包括设置于所述阳极腔体的进气口处的第三阀门(311)以及设置于所述阳极腔体的出气口处的第四阀门(321)，所述第二排气通道(32)的远离所述阳极腔体的出气口的一端与所述尾排阀(222)远离所述第二阀门(221)的一端连通。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述空气系统(20)还包括连通所述第一进气通道(21)和所述第一排气通道(22)的连通通道(23)，所述连通通道(23)的第一端连通于所述第一阀门(211)远离所述阴极腔体的进气口的一端，所述连通通道(23)的第二端连通于所述第二阀门(221)和所述尾排阀(222)之间，所述连通通道(23)上设置有第五阀门(231)。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述空气系统(20)还包括依次设置在第一进气通道(21)上的空气滤清器(212)、空气压缩机(213)、中冷器(214)以及增湿器(215)，所述连通通道(23)的第一端连通于所述增湿器(215)和所述第一阀门(211)之间。4.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述空气系统(20)还包括设置在所述阴极腔体的进气口和所述第一阀门(211)之间的第一压力传感器(216)；所述空气系统(20)还包括设置在所述阴极腔体的出气口和所述第二阀门(221)之间的第二压力传感器(223)。5.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述氢气系统(30)还包括设置在所述阳极腔体的进气口和所述第三阀门(311)之间的第三压力传感器(312)。6.一种燃料电池系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法对权利要求1至5中任一项所述的燃料电池系统的关机过程进行控制，所述控制方法包括：停止向阴极腔体内供应空气；向阳极腔体内充入氢气以消耗所述阴极腔体内的氧气；监测所述阴极腔体的进气口处的压力p1、所述阴极腔体的出气口处的压力p2以及所述电堆(10)的电压u，当所述阴极腔体的进气口处的压力p1和所述阴极腔体的出气口处的压力p2在0.95个大气压至1.05个大气压之间且所述电压u在0v至0.1v之间时，执行关闭阀门步骤，所述关闭阀门步骤包括关闭位于所述阴极腔体的出气口处的第二阀门(221)、位于所述阳极腔体的进气口处的第三阀门(311)、位于所述阳极腔体的出气口处的第四阀门(321)和连接在第一阀门(211)的进口端和所述第二阀门(221)的出口端之间的第五阀门(231)，其中，所述第一阀门(211)位于所述阴极腔体的进气口处。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，执行所述关闭阀门步骤之后，监测所述阴极腔体的进气口处的压力p1和所述阴极腔体的出气口处的压力p2，当所述阴极腔体的进气口的压力p1和所述阴极腔体的出气口的压力p2小于0.95个大气压时，打开所述第二阀门(221)和所述第三阀门(311)并向所述阳极腔体内充入氢气以消耗所述阴极腔体内的氧气。8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，停止向阴极腔体内供应空气的步骤包括：关闭所述第一阀门(211)。9.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，向阳极腔体内充入氢气以消耗所述阴极腔体内的氧气的步骤包括：使得所述第三阀门(311)保持开启状态以向所述阳极腔体内持续充入氢气；使得所述第四阀门(321)间歇性开启以排出所述阳极腔体内部的氮气；使得所述第二阀门(221)保持在开启状态，使得所述第五阀门(231)间歇性开启以稀释第二排气通道(22)内排出的氢气。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求6至9中任一项所述的控制方法。11.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求6至9中任一项所述的控制方法。

技术总结
本发明提供了一种燃料电池系统及其控制方法，其中，燃料电池系统包括：电堆，包括阴极腔体和阳极腔体；空气系统，包括第一进气通道和第一排气通道，第一进气通道与阴极腔体的进气口连通，第一排气通道与阴极腔体的出气口连通，空气系统包括设置于阴极腔体的进气口处的第一阀门、设置于阴极腔体的出气口处的第二阀门以及与设置在第二阀门下游的尾排阀；氢气系统，包括第二进气通道和第二排气通道。本申请的技术方案能够有效地解决相关技术中的燃料电池系统结构不合理以及关机控制过程不合理影响燃料电池的使用寿命的问题。影响燃料电池的使用寿命的问题。影响燃料电池的使用寿命的问题。


技术研发人员：王俊宇 陈平 王雪娥 王黎明 周少东 陈璐 任建宇 韩荘光
受保护的技术使用者：宁波绿动氢能科技研究院有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/4/8