本發(fā)明涉及燃料電池免加濕領(lǐng)域，具體涉及一種燃料電池免加濕系統(tǒng)裝置。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種通過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。燃料電池穩(wěn)定發(fā)電要求電池內(nèi)部的水、氣、熱達(dá)到平衡。由于免加濕燃料電池系統(tǒng)，內(nèi)部水分會隨著氫氣、空氣的排出電堆，導(dǎo)致膜電極失水，電堆發(fā)電不穩(wěn)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種燃料電池免加濕系統(tǒng)裝置，不僅可以實(shí)現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行還可以實(shí)現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)低溫下快速啟動(dòng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案：
一種燃料電池免加濕系統(tǒng)裝置，它包括燃料電池、接觸器、負(fù)載、電壓傳感器、氫氣進(jìn)氣電磁閥、空氣進(jìn)氣風(fēng)機(jī)、氫氣排氣電磁閥、空氣排氣口，燃料電池一側(cè)上端裝有氫氣進(jìn)氣電磁閥，燃料電池一側(cè)下端裝有空氣進(jìn)氣風(fēng)機(jī)，燃料電池另一側(cè)上端裝有氫氣排氣電磁閥，燃料電池另一側(cè)下端裝有空氣排氣口，燃料電池上的陽極通過導(dǎo)線連接接觸器一端，接觸器另一端通過導(dǎo)線連接負(fù)載的一端，負(fù)載另一端通過導(dǎo)線連接燃料電池上的陰極，負(fù)載兩端并聯(lián)有電壓傳感器。
對于冷啟動(dòng)系統(tǒng)，打開氫氣排氣電磁閥同時(shí)打開氫氣進(jìn)氣電磁閥，當(dāng)燃料電池陽極充滿氫氣時(shí)關(guān)閉氫氣排氣電磁閥，使氫氣壓力不大于燃料電池操作壓力值；燃料電池陰極側(cè)的空氣供氣風(fēng)機(jī)不工作，靜置30s-90s后，將端電壓降至開路電壓（燃料電池的開路電壓與單電池?cái)?shù)量相關(guān)，一般單電池開路電壓為1伏）的25%；5s-15s后，按2-2.5倍計(jì)量比開啟空氣進(jìn)氣風(fēng)機(jī)供給空氣，將端電壓恢復(fù)到額定工作電壓0.65-0.75點(diǎn)，燃料電池系統(tǒng)即可穩(wěn)定額定輸出工作。
對于運(yùn)行當(dāng)中的系統(tǒng)，當(dāng)工作燃料電池額定電壓降于0.6v時(shí)，切斷輸出負(fù)載3，停止空氣進(jìn)氣風(fēng)機(jī)關(guān)斷空氣供給，將氫氣充滿至燃料電池1的陽極，并不高于操作氣壓；10s-15s后，將單電池電壓至開路電壓的25%，即0.25v；2s-3s后，按2-2.5倍計(jì)量比供給空氣，將端電壓恢復(fù)到額定工作電壓0.65-0.75v，燃料電池系統(tǒng)即可穩(wěn)定額定輸出工作。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供一種燃料電池免加濕系統(tǒng)裝置及系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的控制方法，使免加濕燃料電池系統(tǒng)在較短時(shí)間內(nèi)快速增濕、升溫，使燃料電池進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)，縮短燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)所需時(shí)間。該發(fā)明簡化了燃料電池對加濕的要求，降低了系統(tǒng)的集成難度，增加了燃料系統(tǒng)溫度適應(yīng)性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的示意圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖1，一種燃料電池免加濕系統(tǒng)裝置，它包括燃料電池1、接觸器2、負(fù)載3、電壓傳感器4、氫氣進(jìn)氣電磁閥5、空氣進(jìn)氣風(fēng)機(jī)6、氫氣排氣電磁閥7、空氣排氣口8，燃料電池1一側(cè)上端裝有氫氣進(jìn)氣電磁閥5，燃料電池1一側(cè)下端裝有空氣進(jìn)氣風(fēng)機(jī)6，燃料電池1另一側(cè)上端裝有氫氣排氣電磁閥7，燃料電池1另一側(cè)下端裝有空氣排氣口8，燃料電池1上的陽極通過導(dǎo)線連接接觸器2一端，接觸器2另一端通過導(dǎo)線連接負(fù)載3的一端，負(fù)載3另一端通過導(dǎo)線連接燃料電池1上的陰極，負(fù)載3兩端并聯(lián)有電壓傳感器4。
對于冷啟動(dòng)系統(tǒng)，打開氫氣排氣電磁閥7同時(shí)打開氫氣進(jìn)氣電磁閥5，當(dāng)燃料電池1陽極充滿氫氣時(shí)關(guān)閉氫氣排氣電磁閥7，使氫氣壓力不大于燃料電池1操作壓力值；燃料電池陰極側(cè)的空氣進(jìn)氣風(fēng)機(jī)6不工作，靜置30s-90s后，將端電壓降至開路電壓的25%；5s-15s后，按2-2.5倍計(jì)量比開啟空氣進(jìn)氣風(fēng)機(jī)6供給空氣，將端電壓恢復(fù)到額定工作電壓0.65-0.75點(diǎn)，燃料電池1系統(tǒng)即可穩(wěn)定額定輸出工作。
對于運(yùn)行當(dāng)中的系統(tǒng)，當(dāng)工作燃料電池1額定電壓降于0.6v時(shí)，切斷輸出負(fù)載3，停止空氣進(jìn)氣風(fēng)機(jī)6關(guān)斷空氣供給，將氫氣充滿至燃料電池1的陽極，并不高于操作氣壓；10s-15s后，將端電壓降4至開路電壓的25%；2s-3s后，按2-2.5倍計(jì)量比供給空氣，將端電壓恢復(fù)到額定工作電壓0.65-0.75點(diǎn)，燃料電池1系統(tǒng)即可穩(wěn)定額定輸出工作。
對于冷啟動(dòng)系統(tǒng)：
對于冷啟動(dòng)的系統(tǒng)，由于低電壓運(yùn)行可以迅速提高電堆溫度，可以有效減少電堆啟動(dòng)時(shí)間。
對于運(yùn)行中的系統(tǒng)：
對于運(yùn)行中的系統(tǒng)，可以通過該控制策略，對電堆內(nèi)部進(jìn)行迅速補(bǔ)水，起到加濕的作用。
對于長期儲存的系統(tǒng)：
對于長期儲存的電堆，可上當(dāng)加長靜置時(shí)間，讓膜電極充分濕潤，這樣可以起到迅速活化的作用。