本发明涉及质子交换膜燃料电池技术领域,具体涉及一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统及控制方法。
背景技术:
质子交换膜燃料电池,是一种在催化剂的作用下将存储在反应气体中的化学能直接转化为电能的能源转化装置,具有能量转换效率高、噪音低、燃料来源广、无排放(反应产物为水)的优点,已成为一种优秀的动力源,可用于备用电源、汽车、小型电站及军用领域,应用前景极为广泛。
质子交换膜燃料电池在反应过程中,氢气在阳极侧催化剂的作用下分解成氢质子,然后氢质子穿过质子交换膜(只允许氢质子通过)到达阴极,在阴极侧催化剂的作用下与氧反应生成水。聚合物电解质(即质子交换膜)中必须含有足够的水分,也即,聚合物电解质需要增湿,这是因为电解质的质子传导能力与水含量成正比,若湿度不足,将影响电介质的质子传导能力;但反之,聚合物电介质中的水分含量不能过高,否则会引起电解质淹没,并导致与其相连的电极或气体扩散层中的孔道被水堵塞,引起电池性能降低,也即,需要排水。
目前,质子交换膜燃料电池一般无法进行自增湿,而且主要通过尾气脉冲或者尾气处增设气水分离器、气体循环泵的方法来解决堵水问题。但是,长时间地尾气脉冲不仅有损膜的机械性能,而且降低了气体利用率;尾气处增设气水分离器、气体循环泵的方法虽然提高了气体利用率,但是增加了系统额外功耗,降低了可靠性。
技术实现要素:
本发明的主要目的是提出一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统及控制方法,旨在提供一种可自增湿和自排水的质子交换膜燃料电池系统和控制方法。
为实现上述目的,本发明提出的一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统,包括:
电池主体;
底座;
支撑板,用以支撑所述电池主体,所述支撑板具有相对的安装侧和活动侧,所述支撑板的安装侧转动安装于所述底座;
调节装置,连接所述支撑板,所述调节装置调节所述支撑板的活动侧与所述底座之间形成不同的角度;
检测装置,用以检测所述电池主体的输出电信号;以及,
控制电路,电性连接所述调节装置和所述检测装置,用以根据所述输出电信号,控制所述调节装置工作。
可选地,所述检测装置包括第一传感器和第二传感器,其中:
所述第一传感器包括压力传感器和/或流量传感器;
所述第二传感器包括电压传感器或者电阻传感器。
可选地,所述调节装置包括连接所述支撑板的安装侧的驱动电机;或者,
所述调节装置包括连接所述支撑板的活动侧的直线气缸;或者,
所述调节装置包括连接所述支撑板的活动侧的气囊、以及鼓气器,所述鼓气器连通所述气囊,以通过调节所述气囊的储气量,调节所述支撑板与所述底座之间的角度。
可选地,所述支撑板具有用以支撑所述电池主体的支撑面;
所述支撑面凸设有限位块,所述限位块靠近所述底座设置;和/或,
所述支撑面布设有阻尼结构。
可选地,所述底座设有限位槽,所述限位槽用以供所述电池主体的底部卡置;
所述限位槽为弧形槽;和/或,
所述电池主体的底部开设出水口,所述底座对应所述出水口处开设有排水孔,所述排水孔沿所述限位槽的槽宽方向延伸设置在所述限位槽内。
可选地,还包括两个夹持臂,所述两个夹持臂分设在所述支撑板的横向两侧,所述两个夹持臂在相互靠近和相互远离的方向上弹性伸缩设置。
可选地,所述电池主体的底部开设出水口;
所述自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统还包括电磁阀,所述电磁阀设于所述出水口处,所述电磁阀电性连接所述控制电路。
此外,本发明还提供一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池控制方法,包括以下步骤:
接收检测装置测得的电池主体的输出电信号;
根据所述输出电信号,判断当前电池主体是否需要增湿,是否需要排水;
当判定所述电池主体需要增湿时,基于调节装置调节支撑板的活动侧靠近底座;
当判定所述电池主体需要排水时,打开电池主体的出水口处的电磁阀,并基于调节装置调节支撑板的活动侧远离底座。
可选地,所述接收检测装置测得的输出电信号步骤中,所述输出电信号包括基于流量传感器测得的氢气和氧气的流量值、以及基于电压传感器测得的电池主体的电压值;
所述根据所述输出电信号,判断当前电池主体是否需要增湿,是否需要排水的步骤包括:
判断所述氢气和氧气的流量值是否达到预设流量值;
在测得所述氢气和氧气的流量值达到预设流量值时,判定当前电池主体需要增湿;
判断所述电池主体的电压值是否达到预设电压值;
在测得的所述电池主体的电压值达到预设电压值时,判定当前电池主体需要排水。
可选地,所述判断所述电池主体的电压值是否超过预设电压值的步骤之后,还包括:
在测得的所述电池主体的电压值低于所述预设电压值时,基于所述调节装置调节所述支撑板的活动侧靠近所述底座。
本发明提供的技术方案中,检测装置检测电池主体的输出电信号,控制电路根据接收到的输出电信号,可确定电池主体当前是否需要增湿或者是否需要排水,然后基于调节装置,在电池主体需要增湿时减小支撑板与底座之间的角度、在电池主体需要排水时增大支撑板与底座之间的角度,实现电池主体的自增湿和自排水,从而提高电池主体的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统的一实施例的结构示意图;
图2为图1中部分结构的第一实施例的示意图;
图3为图1中部分结构的第二实施例的示意图;
图4为本发明提供的自反馈闭口质子交换膜燃料电池的控制方法的第一实施例的流程示意图;
图5为本发明提供的自反馈闭口质子交换膜燃料电池的控制方法的第二实施例的流程示意图;
图6为本发明提供的自反馈闭口质子交换膜燃料电池的控制方法的第三实施例的流程示意图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“a和/或b”为例,包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
质子交换膜燃料电池在反应过程中,氢气在阳极侧催化剂的作用下分解成氢质子,然后氢质子穿过质子交换膜(只允许氢质子通过)到达阴极,在阴极侧催化剂的作用下与氧反应生成水。聚合物电解质(即质子交换膜)中必须含有足够的水分,也即,聚合物电解质需要增湿,这是因为电解质的质子传导能力与水含量成正比,若湿度不足,将影响电介质的质子传导能力;但反之,聚合物电介质中的水分含量不能过高,否则会引起电解质淹没,并导致与其相连的电极或气体扩散层中的孔道被水堵塞,引起电池性能降低,也即,需要排水。
目前,质子交换膜燃料电池一般无法进行自增湿,而且主要通过尾气脉冲或者尾气处增设气水分离器、气体循环泵的方法来解决堵水问题。但是,长时间地尾气脉冲不仅有损膜的机械性能,而且降低了气体利用率;尾气处增设气水分离器、气体循环泵的方法虽然提高了气体利用率,但是增加了系统额外功耗,降低了可靠性。
鉴于此,本发明提供一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统,图1至图3为本发明提供的自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统的实施例。
请参阅图1至图2,本发明提供的一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统100包括电池主体1、底座2、支撑板3、调节装置4、检测装置5以及控制电路6,其中,支撑板3用以支撑电池主体1,支撑板3具有相对的安装侧3a和活动侧3b,支撑板3的安装侧3a转动安装于底座2;调节装置4,连接支撑板3,调节装置4调节支撑板3的活动侧3b与底座2之间形成不同的角度;检测装置5用以检测电池主体1的输出电信号;控制电路6电性连接调节装置4和检测装置5,用以根据输出电信号,控制调节装置4工作。
本发明提供的技术方案中,检测装置5检测电池主体1的输出电信号,控制电路6根据接收到的输出电信号,可确定电池主体1当前是否需要增湿或者是否需要排水,然后基于调节装置4,在电池主体1需要增湿时减小支撑板3与底座2之间的角度、在电池主体1需要排水时增大支撑板3与底座2之间的角度,实现电池主体1的自增湿和自排水,从而提高电池主体1的可靠性。
本设计中的电池主体1也即闭口质子交换膜燃料电池,可以指单电池、或者指由多个单电池依次层叠布设构成的多电池,有关闭口质子交换膜燃料电池内部的具体结构以及相关工作原理可参考现有技术,此处不做详述。电池主体1一般具有氢气进气口、氧气进气口以及出水口11,三者在电池主体1上的具体布设位置在本设计中不作限制,但一般地,出水口11开设在电池主体1的底部,以供电池主体1内产生的过多水份在重力作用下自然排出。
底座2和支撑板3构成供电池主体1安装的一安装支座,支撑板3具有一支撑面31,在实际使用时,优选将电池主体1的出水口11朝下放置在支撑板3的支撑面31上;支撑板3的安装侧3a转动安装在底座2上,具体可以通过一转轴实现转动安装,在调节装置4的作用下,支撑板3的活动侧3b具有靠近底座2的收起位置、以及远离底座2的展开位置。需要说明的是,上述收起位置和展开位置并不构成对支撑板3具体角度的限制,也即,支撑板3的收起位置并不限制为支撑板3与底座2之间的夹角只能是0°,还可以是接近于0°的其他较小角度;同理地,支撑板3的展开位置并不限制为支撑板3与底座2之间的夹角只能是90°,还可以是接近90°的其他较大角度。当支撑板3处于收起位置时,由于电池主体1自身的倾斜角度较小,使得电池主体1内部的水体无法从出水口11流出,有助于实现电池主体1的自增湿或者自保水;反之,当支撑板3处于展开位置时,由于电池主体1自身的倾斜角度较大,使得电池主体1内部的水体直接从出水口11流出,有助于实现电池主体1的自排水,从而防止出现水淹现象。
此外,本设计中的控制电路6用于接收检测装置5测得的输出电信号,并根据输出电信号,结合预设规则,控制调节装置4带动支撑板3活动。实现上述功能的控制电路6的具体方案有多种,其中例如采用可编程的plc控制芯片、或者由继电器等电子元器件连接构成的简单电路,具体可参考现有技术,此处不作赘述。
鉴于上述可知,在实际使用时,电池主体1具有需要增湿、排水和保水三种状态,为了更好地区分上述三种状态,在本实施例中,检测装置5包括第一传感器51和第二传感器52,其中:第一传感器51包括压力传感器和/或流量传感器;第二传感器52包括电压传感器或者电阻传感器。第一传感器51主要用于检测电池主体1进行电化学反应前期的参数变化,例如,通过压力传感器调整进入电池主体1的氧气和氢气的输入压力,调节该压力例如处于3kpa~7kpa之间,防止因为氧气和氢气的输入压力过大,而导致气体渗透量加大,造成质子交换膜上两气互串。而通过流量传感器可测量进入电池主体1的氧气和氢气的输入量,在确定氢气和氧气的输入量足够时,既表征电池主体1进入反应初始阶段,由于该阶段下氢气和氧气比较干燥,使得质子交换膜比较干燥,传导氢质子的阻力较大,此时,电池主体1处于需要增湿状态,质子交换膜需要得到一定的湿度,才能减小传导氢质子的阻力。
第二传感器52主要用于检测电池主体1进行电化学反应过程中的参数变化,通过电压传感器或者电阻传感器,可检测电池主体1内部的电化学反应情况。以电压传感器为例进行说明,根据电池主体1实际情况预先设置一预设电压值,随着反应的持续进行,电池主体1输出的电压值会逐渐增加,电池主体1内的膜电极表面上聚集的水份也会逐渐增多,导致电极或者气体扩散层中的孔道被水堵塞,气体同催化层的催化剂接触受阻,造成参与电化学反应的电化学活性面积减小,电池主体1的输出电压降低,此时,电池主体1处于需要排水状态;然后,当通过增加支撑板3与底座2之间的夹角来加速排水,使得膜电极表面过多的水被排出,电极或者气体扩散层中的孔道恢复通畅,气体与催化层的催化剂充分接触,参与电化学反应的电化学活性面积恢复,电池主体1的输出电压上升,此时,电池主体1处于需要保水状态。
当然,用于调节支撑板3转动的调节装置4的具体技术方案有多种,在本实施例中,调节装置4包括驱动电机,驱动电机为伺服电机,伺服电机具有动力输出轴,将伺服电机的动力输出轴通过联轴器连接支撑板3的安装侧3a的转轴处,可带动转轴进行同步转动,从而实现通过控制伺服电机的转速和转向,对应调节支撑板3的翻转速度、翻转角度和翻转方向。
在另一实施例中,调节装置4包括直线气缸,直线气缸设置在支撑板3背对支撑面31的一侧,直线气缸设置在底座2上,具有沿上下向伸缩设置的驱动杆,将驱动杆连接支撑板3的活动侧3b,可实现通过控制直线气缸的伸缩速度和伸缩进程,对应调节支撑板3的翻转速度和翻转角度。
在又一实施例中,调节装置4包括气囊和鼓气器,气囊安装在支撑板3背对支撑面31的一侧,且上端抵接支撑板3的活动侧3b,下端抵接底座2,气囊具有输气口,鼓气器具有连通输气口的通气口,通过调节鼓气器对气囊进行正向鼓气和反向吸气,可控制气囊处于鼓气状态和瘪气状态,当气囊处于瘪气状态时,可带动支撑板3处于收起位置;当气囊处于鼓气状态时,可带动支撑板3切换至展开位置。
进一步地,请参阅图2,在第一实施例中,支撑面31凸设有限位块32,限位块32靠近底座2设置。限位块32沿支撑面31的横向延伸,用于向上支承电池主体1,此时,限位块32可以沿远离支撑面31的方向延伸后朝上弯折,以进一步限制电池主体1从支撑面31上脱离。需要说明的是,限位块32可以是沿横向呈连续状设置的,也可以是沿横向呈间断状设置的;支撑板3可以为平板,也可以由多个支架连接呈一体式设置。
对电池主体1的限位方式还可以如图3所示,在第二实施例中,底座2设有限位槽21,限位槽21用以供电池主体1的底部卡置;其中,限位槽21为弧形槽。也即,至少限位槽21的槽底呈弧面设置,使得在调节电池主体1的安装角度时,电池主体1的底部可在限位槽21的弧面上顺畅滑动,避免因应力集中而与电池主体1相互干涉;同时,还可以增加电池主体1在限位槽21内的活动范围。
进一步地,在第二实施例中,底座2对应出水口11处开设有排水孔22,排水孔22沿限位槽21的槽宽方向延伸设置在限位槽21内。底座2的底端可拆卸连接一储水仓,排水孔22与储水仓连通设置,将电池主体1排出的水导引至储水仓内,避免水渍污染周围环境;排水孔22沿限位槽21的槽宽方向延伸,使得支撑板3在收起外置和展开位置之间相切换的过程中,始终保持排水孔22与电池主体1的出水口11连通。
进一步地,在本实施例中,自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统100还包括两个夹持臂7,两个夹持臂7分设在支撑板3的横向两侧,两个夹持臂7在相互靠近和相互远离的方向上弹性伸缩设置。具体地,在支撑板3的支撑面31上可沿横向设置一滑槽,两个夹持臂7对应位置处凸设有滑块,通过滑块与滑槽的滑动连接,实现夹持臂7具有相互靠近和相互远离的活动行程;接着,可分别在两个夹持臂7和支撑板3之间设置一弹性件,例如弹簧,实现两个夹持臂7的弹性伸缩,当两个夹持臂7相互靠近时,可在横向上夹持限位电池主体1,进一步稳固电池主体1在支撑板3上的安装;而当两个夹持臂7相互远离时,可解除对电池主体1的限位。
进一步地,在本实施例中,可在支撑面31布设有阻尼结构。阻尼结构用于增加支撑板3的阻尼系数,阻尼系数越大,则支撑板3对电池主体1的摩擦干涉和抗震效果越好。阻尼结构可以是设置在支撑面31上的硅胶垫等结构。
进一步地,在本实施例中,底座2凹设有容置槽23,容置槽23用以在支撑板3的活动侧3b活动至靠近底座2时,容置支撑板3。容纳槽可实现对支撑板3的收纳,使得在安装支座处于非工作状态时,支撑板3不凸出底座2的表面,可有效防止支撑板3因受到磕碰而产生破损,提高安装支座的耐用性。
此外,在本实施例中,自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统100还包括电磁阀8,电磁阀8设于出水口11处,电磁阀8电性连接控制电路6。电磁阀8为现有产品,可被控制电路6控制而调节电池主体1的出水口11具有不同的开度,从而调节电池主体1的出水口11在打开和关闭之间切换。
此外,请参阅图4至图6,本发明还提出一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池控制方法,自反馈闭口质子交换膜燃料电池控制方法包括以下步骤:
步骤s10:接收检测装置5测得的电池主体1的输出电信号;
基于上述,在本实施例中,检测装置5包括第一传感器51和第二传感器52,以第一传感器51为流量传感器、第二传感器52为电压传感器为例,流量传感器测得的氢气和氧气的输入流量值,电压传感器可测得电池主体1的电压值。
步骤s20:根据输出电信号,判断当前电池主体1是否需要增湿,是否需要排水;
步骤s30:当判定电池主体1需要增湿时,基于调节装置4调节支撑板3的活动侧3b靠近底座2;
步骤s40:当判定电池主体1需要排水时,打开电池主体1的出水口11处的电磁阀8,并基于调节装置4调节支撑板3的活动侧3b远离底座2。
在本实施例中,根据测得的输出电信号,可确定电池主体1是否需要进行增湿、是否需要进行排水;当电池主体1需要进行增湿,也即需要限制电池主体1的出水口11向外排水时,控制电路6调节支撑板3处于收起位置,使得电池主体1的倾斜角度达到最小,电池主体1内的水无法在重力作用下自然排出,从而无需借助外来水源,实现电池主体1内的自增湿;当电池主体1需要进行排水,也即需要加快电池主体1的出水口11向外排水时,控制电路6控制电池主体1的电磁阀8打开,且调节支撑板3切换至展开位置,使得电池主体1的倾斜角度达到较大值,进而使得电池主体1内的水在重力作用下自然排出,实现电池主体1的自排水。
进一步地,步骤s20包括:
步骤s21:判断氢气和氧气的流量值是否达到预设流量值;
步骤s22:在测得氢气和氧气的流量值达到预设流量值时,判定当前电池主体1需要增湿;
步骤s23:判断电池主体1的电压值是否达到预设电压值;
步骤s24:在测得的电池主体1的电压值达到预设电压值时,判定当前电池主体1需要排水。
请参阅图5,在本实施例中,在不同的应用情况下,不同的电池主体1设置有不同的预设流量值和预设电压值,以预设电压值为0.65v为例,首先,压力传感器调节进入电池主体1的氢气和氧气的压力值在3kpa~7kpa之内,然后,当氢气和氧气的流量值大于等于预设流量值时,可知电池主体1内部较为干燥,需要进行增湿,此时,控制电路6调节支撑板3处于收起位置,避免电池主体1内的水份流失;接着,当电压传感器测得电池主体1的电压值达到0.65v时,可知电池主体1内部水份过多,容易出现水淹现象,此时,控制电路6控制电池主体1的电磁阀8打开,且调节支撑板3切换至展开位置,以加速排水。需要说明的是,支撑板3自收起位置切换至展开位置的过程可以是连续进行的,也即支撑板3与底座2之间的角度逐渐增大;或者可以是间断进行的,首先使得支撑板3与底座2之间的角度逐渐增大至一预设角度值,然后保持该预设角度值一段时间来观测当前电压值,若当前电压值仍大于0.65v,则继续增加支撑板3与底座2之间的角度、若电压值逐渐稳定在0.65v,则不再增加支撑板3与底座2之间的角度。
接着,请参阅图6,在本实施例中,步骤s23之后还包括:
步骤s25:在测得的电池主体1的电压值低于预设电压值时,基于调节装置4调节支撑板3的活动侧3b靠近底座2。
基于上述设定,为了加速排水,支撑板3与底座2之间的夹角已增加至一定角度,此时,通过电压传感器继续监测电池主体1的电压值,当电压值小于0.65v时,即代表电池主体1内部当前排水过多,为避免膜电极表面的水份继续流失,导致电化学反应生成的水份不足以弥补流失的水份,造成膜电极逐渐干燥而增加质子交换膜的氢质子传导阻力、降低电池主体1的性能时,电池主体1需进行保水,控制电路6控制支撑板3与底座2之间的夹角适当降低,减少水份的流失。
当然,在电池主体1的工作过程中,步骤s23至步骤s25将反复进行,有助于实时分析并调节电池主体1内的水份处于最佳范围内,确保电池主体1的性能维持在最佳状态。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征:
1.一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统,其特征在于,包括:
电池主体;
底座;
支撑板,用以支撑所述电池主体,所述支撑板具有相对的安装侧和活动侧,所述支撑板的安装侧转动安装于所述底座;
调节装置,连接所述支撑板,所述调节装置调节所述支撑板的活动侧与所述底座之间形成不同的角度;
检测装置,用以检测所述电池主体的输出电信号;以及,
控制电路,电性连接所述调节装置和所述检测装置,用以根据所述输出电信号,控制所述调节装置工作。
2.如权利要求1所述的自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统,其特征在于,所述检测装置包括第一传感器和第二传感器,其中:
所述第一传感器包括压力传感器和/或流量传感器;
所述第二传感器包括电压传感器或者电阻传感器。
3.如权利要求1所述的自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统,其特征在于,所述调节装置包括连接所述支撑板的安装侧的驱动电机;或者,
所述调节装置包括连接所述支撑板的活动侧的直线气缸;或者,
所述调节装置包括连接所述支撑板的活动侧的气囊、以及鼓气器,所述鼓气器连通所述气囊,以通过调节所述气囊的储气量,调节所述支撑板与所述底座之间的角度。
4.如权利要求1所述的自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统,其特征在于,所述支撑板具有用以支撑所述电池主体的支撑面;
所述支撑面凸设有限位块,所述限位块靠近所述底座设置;和/或,
所述支撑面布设有阻尼结构。
5.如权利要求1所述的自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统,其特征在于,所述底座设有限位槽,所述限位槽用以供所述电池主体的底部卡置;
所述限位槽为弧形槽;和/或,
所述电池主体的底部开设出水口,所述底座对应所述出水口处开设有排水孔,所述排水孔沿所述限位槽的槽宽方向延伸设置在所述限位槽内。
6.如权利要求1所述的自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统,其特征在于,还包括两个夹持臂,所述两个夹持臂分设在所述支撑板的横向两侧,所述两个夹持臂在相互靠近和相互远离的方向上弹性伸缩设置。
7.如权利要求1所述的自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统,其特征在于,所述电池主体的底部开设出水口;
所述自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统还包括电磁阀,所述电磁阀设于所述出水口处,所述电磁阀电性连接所述控制电路。
8.一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
接收检测装置测得的电池主体的输出电信号;
根据所述输出电信号,判断当前电池主体是否需要增湿,是否需要排水;
当判定所述电池主体需要增湿时,基于调节装置调节支撑板的活动侧靠近底座;
当判定所述电池主体需要排水时,打开电池主体的出水口处的电磁阀,并基于调节装置调节支撑板的活动侧远离底座。
9.如权利要求8所述的自反馈闭口质子交换膜燃料电池控制方法,其特征在于,所述接收检测装置测得的输出电信号步骤中,所述输出电信号包括基于流量传感器测得的氢气和氧气的流量值、以及基于电压传感器测得的电池主体的电压值;
所述根据所述输出电信号,判断当前电池主体是否需要增湿,是否需要排水的步骤包括:
判断所述氢气和氧气的流量值是否达到预设流量值;
在测得所述氢气和氧气的流量值达到预设流量值时,判定当前电池主体需要增湿;
判断所述电池主体的电压值是否达到预设电压值;
在测得的所述电池主体的电压值达到预设电压值时,判定当前电池主体需要排水。
10.如权利要求9所述的自反馈闭口质子交换膜燃料电池控制方法,其特征在于,所述判断所述电池主体的电压值是否超过预设电压值的步骤之后,还包括:
在测得的所述电池主体的电压值低于所述预设电压值时,基于所述调节装置调节所述支撑板的活动侧靠近所述底座。
技术总结
本发明公开一种自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统及控制方法,自反馈闭口质子交换膜燃料电池系统包括电池主体;底座;支撑板支撑电池主体,且具有转动安装于底座的安装侧和活动侧;调节装置使支撑板的活动侧与底座之间形成不同的角度;检测装置检测电池主体的输出电信号;控制电路根据输出电信号控制调节装置工作。本发明中,检测装置检测电池主体的输出电信号,控制电路根据接收到的输出电信号,确定电池主体当前是否需要增湿或排水,然后基于调节装置,在电池主体需要增湿时减小支撑板与底座之间的角度、在电池主体需要排水时增大支撑板与底座之间的角度,实现电池主体的自增湿和自排水,从而提高电池主体的可靠性。
技术研发人员:裴后昌;周浩然;方洲;胡泽宇;张永林;宋少云
受保护的技术使用者:武汉轻工大学
技术研发日:.11.27
技术公布日:.02.28