一种燃料电池低温启动的空气回流加热系统及其方法

摘要

本发明公开了一种燃料电池低温启动的空气回流加热系统及其方法，所述的系统包括空气滤清器、吸气口流量计、吸气口三通、空气泵、增湿器、入口流量计、燃料电池堆、出口三通、空气流量控制器、温度传感器和控制器。本发明工作时，空气泵压缩后的含有热量的空气对燃料电池堆的空气反应界面以及其它电池组件加热，再通过流量控制器控制使燃料电池堆的一部分或全部空气尾气回流再经空气泵，循环加热燃料电池堆的空气反应界面及其它电池组件。本发明循环利用含有空气泵废热的空气尾气来加热燃料电池堆空气反应界面，加速消融电极上的冰晶，使燃料的传质和质子的传递顺利进行，加速温度处于零度以下燃料电池的启动，可以节约辅助电源蓄电池的能耗。

主权项

一种燃料电池低温启动的空气回流加热系统的控制方法，所述的系统包括空气滤清器（1）、吸气口流量计（2）、吸气口三通（3）、空气泵（4）、增湿器（5）、入口流量计（6）、燃料电池堆（7）、出口三通（8）、空气流量控制器（9）、温度传感器（10）和控制器（11），所述的空气滤清器（1）通过管路依次与吸气口流量计（2）、吸气口三通（3）、空气泵（4）、增湿器（5）、入口流量计（6）、燃料电池堆（7）和出口三通（8）连接，所述的出口三通（8）通过管路经空气流量控制器（9）后与吸气口三通（3）连接；所述的燃料电池堆（7）上安装有温度传感器（10）；所述的控制器（11）接收吸气口流量计（2）、入口流量计（6）和温度传感器（10）上传的信息并控制空气泵（4）的转数和流量控制器（9）的开关量大小；其特征在于：所述的方法包括以下步骤：A、启动燃料电池堆（7），控制器（11）根据加载大小按预先设定的氢气和空气的化学计量比给出所需的空气流量，当入口流量计（6）指示的流量达到所需的空气流量时，控制器（11）控制空气泵（4）维持此时的转数恒定；B、通过温度传感器（10）对燃料电池堆（7）进行检测，得到燃料电池堆（7）的温度值T1；当燃料电池堆（7）的温度值T1≤0℃时，打开空气流量控制器（9），控制回流流量；当燃料电池堆（7）的温度值T1>0℃时，则不启动回流装置；C、在满足燃料电池堆（7）反应的空气化学计量比的前提下，调节流量控制器（9）的回流量，多余的空气从出口三通（8）排出；D、温度传感器（10）检测燃料电池堆（7）的温度，当燃料电池堆（7）温度值T1≤0℃，重复步骤B和C；当燃料电池堆（7）温度值T1＞0℃时，关闭流量控制器（9）。