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一种风冷燃料电池电堆的控制系统


技术摘要:
本发明公开了一种风冷燃料电池电堆的控制系统。本发明通过在接入风冷燃料电池电堆的氢气管路上设置分别与控制装置连接的氢气调压阀、氢气流量计和氢气压力传感器,在靠近风冷燃料电池电堆的位置设置与控制装置连接的风冷电机,在风冷燃料电池电堆阴极通道内设置与控制  全部
背景技术:
风冷燃料电池电堆是一种直接利用空气作为冷却方式,将外部供应的燃料(氢气) 和氧化剂(空气)的化学能直接转化为电能及生成热和反应产物的电化学装置。由于风冷燃 料电池电堆主要用作通信基站等设备的备用电源,要求风冷燃料电池电堆在启动后能够稳 定运行,向通信基站等设备供电。但在现有技术中,风冷燃料电池电堆的控制系统对风冷燃 料电池电堆的控制仍较为单一恒定,尚不足以针对风冷燃料电池电堆在运行过程中出现的 氢气流量变化、氢气压力变化以及运行温度变化等情况进行动态调节来维持特定的运行条 件,难以保证风冷燃料电池电堆稳定运行。
技术实现要素:
为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种风冷燃料电池电堆的控制系统,能够动 态调节氢气调压阀的阀门开度、风冷电机的风机开度、脉冲阀的脉冲时间和脉冲频率来维 持风冷燃料电池电堆特定的运行条件,有利于保证风冷燃料电池电堆稳定运行。 为了解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种风冷燃料电池电堆的控制系 统,包括: 控制装置、氢气调压阀、氢气流量计、氢气压力传感器、风冷电机、温度传感器、脉 冲阀; 所述风冷燃料电池电堆的氢气入口端通过氢气管路与氢气罐的供气端连接,且所 述氢气管路上设置有所述氢气调压阀、所述氢气流量计和所述氢气压力传感器;所述氢气 调压阀的阀门控制端与所述控制装置的控制端连接,所述氢气流量计的输出端与所述控制 装置的数据采集端连接,所述氢气压力传感器的输出端与所述控制装置的数据采集端连 接; 所述风冷燃料电池电堆的空气出口端与所述风冷电机的抽风端连接;所述风冷电 机的风机控制端与所述控制装置的控制端连接; 所述风冷燃料电池电堆阴极通道内设置有所述温度传感器;所述温度传感器的输 出端与所述控制装置的数据采集端连接; 所述风冷燃料电池电堆的出口端通过排放管路与所述脉冲阀的入口端连接;所述 脉冲阀的阀门控制端与所述控制装置的控制端连接。 进一步地,所述氢气压力传感器靠近所述风冷燃料电池电堆的氢气入口端设置在 所述氢气管路上。 进一步地,所述风冷燃料电池电堆的氢气入口端水平于或高于所述风冷燃料电池 电堆的出口端。 进一步地,所述风冷电机的抽风端通过密封面罩与所述风冷燃料电池电堆的空气 3 CN 111584899 A 说 明 书 2/5 页 出口端连接。 进一步地,所述密封面罩呈喇叭状结构。 进一步地,所述密封面罩的第一开口与所述风冷电机的抽风端连接,第二开口与 所述风冷燃料电池电堆的空气出口端连接;所述第一开口与所述第二开口连通且所述第一 开口的横截面积小于所述第二开口的横截面积。 进一步地,所述氢气流量计包括可调节气体流量计。 进一步地,所述温度传感器包括热电偶温度传感器。 进一步地,所述温度传感器设置在所述风冷燃料电池电堆内阴极通道的中间位 置。 进一步地,所述脉冲阀包括脉冲电磁阀或脉冲针阀或常闭式脉冲电磁阀。 相比于现有技术,本发明的实施例具有如下有益效果: 通过在接入风冷燃料电池电堆的氢气管路上设置氢气调压阀、氢气流量计和氢气 压力传感器,将氢气调压阀的阀门控制端与控制装置的控制端连接,将氢气流量计的输出 端与控制装置的数据采集端连接,将氢气压力传感器的输出端与控制装置的数据采集端连 接,在靠近风冷燃料电池电堆的位置设置风冷电机,将风冷电机的风机控制端与控制装置 的控制端连接,在风冷燃料电池电堆阴极通道内设置温度传感器,将温度传感器的输出端 与控制装置的数据采集端连接,在接入风冷燃料电池电堆的排放管路上设置脉冲阀,将脉 冲阀的阀门控制端与控制装置的控制端连接,使得控制装置可根据实时采集的氢气流量、 氢气压力和运行温度,动态调节氢气调压阀的阀门开度、风冷电机的风机开度、脉冲阀的脉 冲时间和脉冲频率来维持风冷燃料电池电堆特定的运行条件,有利于保证风冷燃料电池电 堆稳定运行。 附图说明 图1为本发明实施例中的一种风冷燃料电池电堆的控制系统的结构示意图。 其中,说明书附图中的附图标记如下: 1:氢气罐;2:氢气管路;3:氢气调压阀;4:氢气流量计;5:氢气压力传感器;6:风冷 燃料电池电堆;7:风冷电机;8:温度传感器;9:密封面罩;10:排放管路;11:脉冲阀;12:控制 装置。
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