燃料电池停机吹扫的控制方法及装置与流程

本申请涉及燃料电池，特别涉及一种燃料电池停机吹扫的控制方法及装置。

背景技术：

1、氢是非常有吸引力的燃料，因为氢是清洁的且能够用于在燃料电池中有效地产生电力，氢燃料电池是电化学装置，包括阳极和阴极，其中电解质在阳极和阴极之间。

2、相关技术中，现有燃料电池停机技术，多采用耗氧放电的方式，保持阳极侧氢气供给，关闭阴极空气截止阀，将阴极腔内的氧耗尽，此方式可以避免耗氢放电方式下阳极侧负压现象。

3、然而，相关技术中，由于停机过程氢气保持供给，故停机后氢气仍在电堆内，且氢气会缓慢扩散到电堆壳体中，导致电堆壳体内氢气浓度过高，具有安全风险，亟待改善。

技术实现思路

1、本申请提供一种燃料电池停机吹扫的控制方法及装置，以解决相关技术中，一种是耗氧放电，氢气保持供给，但停机后氢气扩散可能造成壳体氢浓度过高；另一种是外部增加惰性气体源，停机后对阳极通入惰性气体，使得电堆内无氢气；还有一种方式是耗氢放电，但此方式将使阳极侧产生较大的真空负压，电堆膜两侧压差过大，可能造成膜的损坏的问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种燃料电池停机吹扫的控制方法，包括以下步骤：接收燃料电池的停机指令；响应于所述停机指令，判断所述燃料电池是否满足预设停机吹扫条件；如果所述燃料电池满足所述预设停机吹扫条件，则储存所述燃料电池的阴极侧的氮气，并将所述阴极侧的氮气吹入所述燃料电池的阳极腔体，以排出所述燃料电池的电堆内的氢气，对所述燃料电池进行停机。

3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述判断所述燃料电池是否满足预设停机吹扫条件，包括：在所述燃料电池按照以预设功率运行时，采集所述燃料电池的电流；基于所述燃料电池的电流，在所述燃料电池的至少一个氢气阀门保持目标工作状态、空压机达到预设转速和背压阀达到预定开度的情况下，判定所述燃料电池满足所述预设停机吹扫条件。

4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述如果所述燃料电池满足所述预设停机吹扫条件，则储存所述燃料电池的阴极侧的氮气，包括：如果所述燃料电池满足所述预设停机吹扫条件，则开启所述燃料电池的氮气储存功能，控制所述燃料电池的储氮仓活塞向第一预设方向移动，以储存所述阴极侧的氮气；如果所述储氮仓活塞到达预设位置，则判定所述阴极侧的氮气满足预设储存完成条件，结束存储。

5、可选地，在本申请的一个实施例中，所述将所述阴极侧的氮气吹入所述燃料电池的阳极腔体，以排出所述燃料电池的电堆内的氢气，包括：控制所述燃料电池的储氮仓活塞向第二预设方向移动，以将所述阴极侧的氮气吹入所述燃料电池的阳极腔体，直至达到预设停止条件，排出所述燃料电池的电堆内的氢气。

6、可选地，在本申请的一个实施例中，在排出所述电堆内氢气之前，还包括：判断所述燃料电池的阴极压力是否小于所述预设压力；如果所述阴极压力小于所述预设压力，则控制所述燃料电池开启阳极排氢功能，允许排出所述电堆内氢气。

7、本申请第二方面实施例提供一种燃料电池停机吹扫的控制装置，包括：接收模块，用于接收燃料电池的停机指令；判断模块，用于响应于所述停机指令，判断所述燃料电池是否满足预设停机吹扫条件；控制模块，用于在所述燃料电池满足所述预设停机吹扫条件时，储存所述燃料电池的阴极侧的氮气，并将所述阴极侧的氮气吹入所述燃料电池的阳极腔体，以排出所述燃料电池的电堆内的氢气，对所述燃料电池进行停机。

8、可选地，在本申请的一个实施例中，所述判断模块包括：采集单元，用于在所述燃料电池按照以预设功率运行时，采集所述燃料电池的电流；判定单元，用于基于所述燃料电池的电流，在所述燃料电池的至少一个氢气阀门保持目标工作状态、空压机达到预设转速和背压阀达到预定开度的情况下，判定所述燃料电池满足所述预设停机吹扫条件。

9、可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制模块包括：控制单元，用于在所述燃料电池满足所述预设停机吹扫条件时，开启所述燃料电池的氮气储存功能，控制所述燃料电池的储氮仓活塞向第一预设方向移动，以储存所述阴极侧的氮气；结束单元，用于在所述储氮仓活塞到达预设位置时，判定所述阴极侧的氮气满足预设储存完成条件，结束存储。

10、可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制模块还包括：排出单元，用于控制所述燃料电池的储氮仓活塞向第二预设方向移动，以将所述阴极侧的氮气吹入所述燃料电池的阳极腔体，直至达到预设停止条件，排出所述燃料电池的电堆内的氢气。

11、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：压力判断模块，用于在排出所述电堆内氢气之前，判断所述燃料电池的阴极压力是否小于所述预设压力；氢气排出模块，用于在所述阴极压力小于所述预设压力时，控制所述燃料电池开启阳极排氢功能，允许排出所述电堆内氢气。

12、本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的燃料电池停机吹扫的控制方法。

13、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的燃料电池停机吹扫的控制方法。

14、本申请实施例可以在不增加惰性气体源的情况下，通过暂存耗氧放电过程中阴极侧的氮气，再将氮气吹入阳极腔体，实现电堆内无氢气，且阴极和阳极均为常压的状态，在保证安全的情况下，不会对电堆膜造成压差过大损伤。由此，解决了相关技术中，由于停机过程氢气保持供给，故停机后氢气仍在电堆内，且氢气会缓慢扩散到电堆壳体中，导致电堆壳体内氢气浓度过高，具有安全风险的问题。

15、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种燃料电池停机吹扫的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述燃料电池是否满足预设停机吹扫条件，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果所述燃料电池满足所述预设停机吹扫条件，则储存所述燃料电池的阴极侧的氮气，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述阴极侧的氮气吹入所述燃料电池的阳极腔体，以排出所述燃料电池的电堆内的氢气，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在排出所述电堆内氢气之前，还包括：

6.一种燃料电池停机吹扫的控制装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的燃料电池停机吹扫的控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的燃料电池停机吹扫的控制方法。

技术总结本申请涉及一种燃料电池停机吹扫的控制方法及装置，其中，方法包括：接收燃料电池的停机指令；响应于停机指令，判断燃料电池是否满足预设停机吹扫条件；如果燃料电池满足预设停机吹扫条件，则储存燃料电池的阴极侧的氮气，并将阴极侧的氮气吹入燃料电池的阳极腔体，以排出燃料电池的电堆内的氢气，对燃料电池进行停机。本申请实施例可以在不增加惰性气体源的情况下，通过暂存耗氧放电过程中阴极侧的氮气，再将氮气吹入阳极腔体，实现电堆内无氢气，且阴极和阳极均为常压的状态，在保证安全的情况下，不会对电堆膜造成压差过大损伤。技术研发人员：黄兴,赵洪辉,丁天威,于智洋,马秋玉,金红名,徐喾,盛夏,郝志强,段盼受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20