本發(fā)明涉及燃料電池，具體地說(shuō)是一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前，為保證電堆處于較優(yōu)的工作狀態(tài)以及提高氫氣的利用率，氫燃料電池系統(tǒng)陽(yáng)極氫循環(huán)已是系統(tǒng)必備的功能?，但是回流量的不同直接影響電堆的工作效率以及壽命，回流量的大小直接影響到進(jìn)入電堆陽(yáng)極的氫氣計(jì)量比、濕度，回流量太小會(huì)導(dǎo)致電堆陽(yáng)極氫氣計(jì)量比不足出現(xiàn)欠氣導(dǎo)致單低以及濕度低影響電堆壽命。所以在線監(jiān)控氫回流量可以提高系統(tǒng)功率，延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，包括電堆模塊，電堆模塊的氫氣進(jìn)氣管路上設(shè)有引射器，電堆模塊的氫氣出氣管路連接氣液分離器，氣液分離器的氣體出口通過(guò)氫循環(huán)泵連接引射器，所述的氫氣進(jìn)氣管路上設(shè)有溫濕壓一體傳感器，氣液分離器與氫循環(huán)泵之間設(shè)有溫壓一體傳感器，根據(jù)溫濕壓一體傳感器、溫壓一體傳感器采集的數(shù)據(jù)得出回氫流量q回氫，對(duì)回氫流量q回氫進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而控制進(jìn)氫流量。

3、得出回氫流量q回氫的方法包括如下步驟：

4、s1，根據(jù)溫濕壓一體傳感器采集的數(shù)據(jù)計(jì)算得出進(jìn)堆水蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)m1；

5、s2，根據(jù)溫壓一體傳感器采集的數(shù)據(jù)計(jì)算得出回流水蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)m2；

6、s3，根據(jù)進(jìn)堆水蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)m1、回流水蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)m2得出q回氫。

7、所述的步驟s1的具體方法如下：

8、s11，根據(jù)溫濕壓一體傳感器測(cè)得進(jìn)堆的總壓p1，濕度rh1，溫度t1；

9、s12，查表或經(jīng)驗(yàn)公式得到進(jìn)堆飽和水汽壓ps1；

10、s13，則進(jìn)堆的實(shí)際水汽壓，pw1=ps1*rh1；

11、s14，得到進(jìn)堆含水量（每g氫氣），w1=9*pw1/(p1-pw1)；

12、s15，進(jìn)而得到進(jìn)堆水蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，m1=w1/(1+w1)。

13、所述的步驟s2的具體方法如下：

14、s21：通過(guò)溫壓一體傳感器測(cè)得回流氫氣的總壓p2，溫度t2；

15、s22，氫氣回流濕度為100%，查表或經(jīng)驗(yàn)公式得到回流飽和水汽壓ps2；

16、s23，得出回流含水量（每g氫氣），w2=9*ps2/(p2-ps2);

17、s24，進(jìn)而得到回流水蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)m2=w2/(1+w2)。

18、所述的步驟s3的具體方法如下：

19、s31，由于進(jìn)堆的水量來(lái)源是回流的水量，故得到(q回氫+q回水蒸汽)*m2=(q回氫+q回水蒸汽+q進(jìn)氫)*m1，即q回氫+q回水蒸汽=q進(jìn)氫*m1/(m2-m1)，即q回總=q進(jìn)氫*m1/(m2-m1)；

20、s32，由于回流水蒸汽流量q回水蒸汽=q回總*m2=?q進(jìn)氫*m1*m2/(m2-m1)；

21、s33，則得出q回氫=?q進(jìn)氫*m1/(m2-m1)-?q進(jìn)氫*m1*m2/(m2-m1)。

22、所述的步驟s3中，q進(jìn)氫為前期標(biāo)定好的數(shù)值，每個(gè)功率段由整車(chē)控制器控制供氫系統(tǒng)提供標(biāo)定好的氫氣流量。

23、根據(jù)回氫流量q回氫，控制氫循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，對(duì)回氫流量q回氫進(jìn)行控制，進(jìn)而控制進(jìn)入電堆模塊的氫流量。

24、所述的氣液分離器的液體出口連接排水閥。

25、所述的氫氣進(jìn)氣管道的入口連接氫源，氫氣進(jìn)氣管道上還設(shè)有進(jìn)氫電磁閥、比例閥。

26、本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)時(shí)監(jiān)控回氫流量，進(jìn)而控制進(jìn)入電堆的氫流量，保證氫燃料電池系統(tǒng)的正常作用，延長(zhǎng)氫燃料電池系統(tǒng)的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，包括電堆模塊，電堆模塊（1）的氫氣進(jìn)氣管路（2）上設(shè)有引射器（3），電堆模塊（1）的氫氣出氣管路（4）連接氣液分離器（5），氣液分離器（5）的氣體出口通過(guò)氫循環(huán)泵（6）連接引射器（3），其特征在于：所述的氫氣進(jìn)氣管路（2）上設(shè)有溫濕壓一體傳感器（7），氣液分離器（5）與氫循環(huán)泵（6）之間設(shè)有溫壓一體傳感器（8），根據(jù)溫濕壓一體傳感器（7）、溫壓一體傳感器（8）采集的數(shù)據(jù)得出回氫流量q回氫，對(duì)回氫流量q回氫進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而控制進(jìn)氫流量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：得出回氫流量q回氫的方法包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的步驟s1的具體方法如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的步驟s2的具體方法如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的步驟s3的具體方法如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的步驟s3中，q進(jìn)氫為前期標(biāo)定好的數(shù)值，每個(gè)功率段由整車(chē)控制器控制供氫系統(tǒng)提供標(biāo)定好的氫氣流量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：根據(jù)回氫流量q回氫，控制氫循環(huán)泵（6）的轉(zhuǎn)速，對(duì)回氫流量q回氫進(jìn)行控制，進(jìn)而控制進(jìn)入電堆模塊（1）的氫流量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的氣液分離器（5）的液體出口連接排水閥（9）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的氫氣進(jìn)氣管道（2）的入口連接氫源（10），氫氣進(jìn)氣管道（2）上還設(shè)有進(jìn)氫電磁閥（11）、比例閥（12）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種在線監(jiān)控氫回流系統(tǒng)的控制方法。包括電堆模塊，電堆模塊的氫氣進(jìn)氣管路上設(shè)有引射器，電堆模塊的氫氣出氣管路連接氣液分離器，氣液分離器的氣體出口通過(guò)氫循環(huán)泵連接引射器，所述的氫氣進(jìn)氣管路上設(shè)有溫濕壓一體傳感器，氣液分離器與氫循環(huán)泵之間設(shè)有溫壓一體傳感器，根據(jù)溫濕壓一體傳感器、溫壓一體傳感器采集的數(shù)據(jù)得出回氫流量Q<subgt;回氫</subgt;，對(duì)回氫流量Q<subgt;回氫</subgt;進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而控制進(jìn)氫流量。同現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)時(shí)監(jiān)控回氫流量，進(jìn)而控制進(jìn)入電堆的氫流量，保證氫燃料電池系統(tǒng)的正常作用，延長(zhǎng)氫燃料電池系統(tǒng)的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：陸寶發(fā),尹志偉,王志斌,王飛,董愛(ài)達(dá),柴文杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海安池科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15