本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池低温运行停机吹扫方式。
背景技术：
燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的发电装置。其工作原理是通过电化学反应把物质中的化学能转化为电能，并且燃料电池进行化学反应所需的物质由外部提供，只要不断供应燃料和氧化剂，燃料电池就能源源不断地输出电能和热能。简而言之，燃料电池就是一种能量转换装置。
燃料电池系统运行时电堆通过电化学反应在阴极侧产生水，停机时，需要将电堆阴极测的水吹干，避免电堆下次启动有水淹情况，保证正常启动。而且燃料气体一般为易燃易爆的氢气，燃料电池停机后，电堆中残余的氢气，容易造成着火或爆炸等安全事故，而在低温环境下，系统内部流道、气体扩散层或管路中的水凝结后产生冰，其膨胀作用导致燃料电池系统部件或燃料电池电堆产生机械损伤，因此，一般停机后需要对电堆进行吹扫。
现有技术中，有采用内阻检测吹扫方案，如中国专利cn111029623a公开了一种燃料电池吹扫装置及其控制方法，该方案中燃料电池和所述燃料电池吹扫装置设置在车辆上，主要包括控制单元、检测单元和吹扫单元，通过在控制单元设定内阻阈值，当车辆进入第一状态时，吹扫单元吹扫燃料电池，检测单元用于检测燃料电池的欧姆内阻，当燃料电池的欧姆内阻不小于设定的内阻阈值时，吹扫单元停止吹扫所述燃料电池。
还有采用了加热脱氧吹扫方案，如中国专利cn110854415a公开了公开一种燃料电池吹扫装置及其吹扫方法，该方案包括反应炉、三通阀、阳极吹扫阀和阴极吹扫阀；其中，反应炉能对空气进行脱氧处理；阴极吹扫阀的入口与反应炉的出口连通，阴极吹扫阀的出口与燃料电池的阴极及阳极吹扫阀的入口连通，阳极吹扫阀的出口与燃料电池的阳极连通；三通阀的两个出口分别与反应炉的入口及燃料电池的阴极入口连接。采用电加热反应炉，加热特定的脱氧剂，能对燃料电池的阳极和阴极分别进行吹扫。
对于上述的内阻检测吹扫方案，在燃料电池系统中增加了内阻检测单元，增加了燃料电池系统的复杂度。燃料电池内阻检测技术不成熟，检测精度存在一定的误差，所以整体的吹扫效果也存在很大的不确定性。而加热脱氧吹扫方案，增加了反应炉装置，从而在系统组成和控制方面都增加了燃料电池系统的复杂度。另外，由于存在空气加热装置和过程，燃料电池系统在安全方面也存在一定的隐患。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种燃料电池低温运行停机吹扫方式，旨在解决现有的燃料电池系统低温环境下停机吹扫中系统过于复杂，以及因检测不准确导致吹扫不确定等问题。
本发明采取以下技术方案实现上述目的：
一种燃料电池低温运行停机吹扫系统，包括燃料电池电堆、空压机、空气入口截止阀、空气出口截止阀、储氢瓶、氢气喷射器、排水阀、排气阀，
所述燃料电池电堆的阴极吹扫入口与空压机相连接，所述阴极吹扫入口与空压机之间设置有空气入口截止阀，所述阴极吹扫出口与水汽排出管相连接，所述阴极吹扫出口与水汽排出管之间设置有空气出口截止阀，
所述燃料电池电堆的阳极吹扫入口与储氢瓶相连接，所述阳极吹扫入口与储氢瓶之间设置有氢气喷射器，所述阳极吹扫出口连接有第一分支管、第二分支管、第三分支管，所述第一分支管、第二分支管分别与水汽排出管相连，所述第一分支管上设置有排水阀，所述第二分支管上设置有排气阀，所述第三分支管与氢气喷射器相连接。
一种燃料电池低温运行停机吹扫方式，所述低温运行停机吹扫方式包括如下步骤：检测环境温度是否小于零度，然后检测燃料电池工作状态是否为停机状态，如果都为是，则发出吹扫指令开始阳极吹扫和阴极压力脉冲吹扫同步进行；然后，系统监测燃料电池单体电压值，当单体电压值低于预设值是，停止吹扫。
进一步的，所述阳极吹扫，包括如下步骤：预先设置排水阀的启闭时间和启闭次数，然后预先设置排气阀的启闭时间和启闭次数，预先设置单体电压值；开始吹扫；然后监测燃料电池单体电压，当单体电压低于预设值时，停止阳极吹扫。
进一步的，所述阴极压力脉冲吹扫，包括如下步骤：预先设置阴极吹扫压力上升和下降数值，以及设置吹扫压力上升和下降的持续时间，预先设置阴极吹扫压力上升和下降次数；开始吹扫；然后监测燃料电池单体电压，当单体电压低于预设值时，停止阴极吹扫。
本发明的有益效果是：
1.本发明提供的一种燃料电池低温运行停机吹扫方式，在能实现低温停机吹扫的情况下整个吹扫系统结构简单，运行安全；
2.本发明提供的一种燃料电池低温运行停机吹扫方式，实现吹扫的控制简单有效，易于实现，适合行业推广应用。
附图说明
图1为：本发明所述一种燃料电池低温运行停机吹扫系统的示意图。
图中：1-燃料电池电堆；2-空压机；3-空气入口截止阀；4-空气出口截止阀；5-储氢瓶；6-氢气喷射器；7-排水阀；8-排气阀；9-水汽排出管。
具体实施方式
下面结合附图1具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，为本发明的一个实施方式，提供一种燃料电池低温运行停机吹扫系统，包括燃料电池电堆1、空压机2、空气入口截止阀3、空气出口截止阀4、储氢瓶5、氢气喷射器6、排水阀7、排气阀8，
所述燃料电池电堆1的阴极吹扫入口与空压机2相连接，所述阴极吹扫入口与空压机2之间设置有空气入口截止阀3，所述阴极吹扫出口与水汽排出管9相连接，所述阴极吹扫出口与水汽排出管9之间设置有空气出口截止阀4，
所述燃料电池电堆1的阳极吹扫入口与储氢瓶5相连接，所述阳极吹扫入口与储氢瓶5之间设置有氢气喷射器6，所述阳极吹扫出口连接有第一分支管、第二分支管、第三分支管，所述第一分支管、第二分支管分别与水汽排出管9相连，所述第一分支管上设置有排水阀7，所述第二分支管上设置有排气阀8，所述第三分支管与氢气喷射器6相连接。
一种燃料电池低温运行停机吹扫方式，所述低温运行停机吹扫方式包括如下步骤：检测环境温度是否小于零度，然后检测燃料电池电堆1工作状态是否为停机状态，如果都为是，则发出吹扫指令开始阳极吹扫和阴极压力脉冲吹扫同步进行；然后系统监测燃料电池电堆单体电压值，当单体电压值低于预设值是，停止吹扫。
在另一个实施例中，在上述实施方式的基础上，所述阳极吹扫，包括如下步骤：预先设置排水阀7的启闭时间和启闭次数，然后预先设置排气阀8的启闭时间和启闭次数，预先设置单体电压值；开始吹扫；然后监测燃料电池电堆单体电压，当单体电压低于预设值时，停止阳极吹扫。
其他的实施例中，在上述实施方式的基础上，所述阴极压力脉冲吹扫，其通过对空压机2进行转速调节，改变阴极气体压力，从而形成压力脉冲来进行吹扫，包括如下步骤：预先设置吹扫压力上升和下降数值，以及设置吹扫压力上升和下降的持续时间，预先设置阴极吹扫压力上升和下降次数；开始吹扫，同时调整空气入口截止阀3的开口度来控制吹扫的压力；然后监测燃料电池电堆的单体电压，当单体电压低于预设值时，停止阴极压力脉冲吹扫。
本发明提供的一种燃料电池低温运行停机吹扫系统及吹扫方式，通过检测燃料电池单体电压判断吹扫是否完成，以及采用阴极压力脉冲吹扫方案进行吹扫，其系统整体结构精简不复杂，吹扫方法控制简单明了易于实现，适合在行业中推广应用。
1.一种燃料电池低温运行停机吹扫系统，其特征在于，包括燃料电池电堆、空压机、空气入口截止阀、空气出口截止阀、储氢瓶、氢气喷射器、排水阀、排气阀，
所述燃料电池电堆的阴极吹扫入口与空压机相连接，所述阴极吹扫入口与空压机之间设置有空气入口截止阀，所述阴极吹扫出口与水汽排出管相连接，所述阴极吹扫出口与水汽排出管之间设置有空气出口截止阀，
所述燃料电池电堆的阳极吹扫入口与储氢瓶相连接，所述阳极吹扫入口与储氢瓶之间设置有氢气喷射器，所述阳极吹扫出口分别连接有第一分支管、第二分支管、第三分支管，所述第一分支管、第二分支管分别与水汽排出管相连，所述第一分支管上设置有排水阀，所述第二分支管上设置有排气阀，所述第三分支管与氢气喷射器相连接。
2.一种燃料电池低温运行停机吹扫方式，其特征在于，所述低温运行停机吹扫方式包括如下步骤：检测环境温度是否小于零度，然后检测燃料电池工作状态是否为停机状态，如果都为是，则发出吹扫指令开始阳极吹扫和阴极压力脉冲吹扫同步进行；然后系统监测燃料电池单体电压值，当单体电压值低于预设值是，停止吹扫。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池低温运行停机吹扫方式，其特征在于，所述阳极吹扫，包括如下步骤：预先设置排水阀的启闭时间和启闭次数，然后预先设置排气阀的启闭时间和启闭次数，预先设置单体电压值；开始吹扫；然后监测燃料电池单体电压，当单体电压低于预设值时，停止阳极吹扫。
4.根据权利要求2所述的一种燃料电池低温运行停机吹扫方式，其特征在于，所述阴极压力脉冲吹扫，包括如下步骤：预先设置阴极吹扫压力上升和下降数值，以及设置吹扫压力上升和下降的持续时间，预先设置阴极吹扫压力上升和下降次数；开始吹扫；然后监测燃料电池单体电压，当单体电压低于预设值时，停止阴极吹扫。
技术总结