1.一体式可逆燃料电池模式切换控制方法,用于控制一体式可逆燃料电池由电解模式转换为发电模式,其特征在于,包括电解停止阶段,吹扫阶段和发电开始阶段,其中:
2.根据权利要求1所述的一体式可逆燃料电池模式切换控制方法,其特征在于,所述的电解停止阶段中空气出口水流量的阈值为1ml/s。
3.根据权利要求1所述的一体式可逆燃料电池模式切换控制方法,其特征在于,吹扫阶段先通过两个预实验得到控制吹扫流量的控制依据,再依据燃料电池内水含量实时改变吹扫气体流量:
4.根据权利要求3所述的一体式可逆燃料电池模式切换控制方法,其特征在于,预实验一是在电解结束,进行模式切换时以发电时0.1a/cm2电流密度下氧气侧的空气进气流量吹扫,通过精密质量计测量模式切换吹扫过程中电池的重量变化曲线,以重量变化反映水分变化量,得到燃料电池内水含量变化曲线,同时记录与水含量对应的高频阻抗值,通过电池高频阻抗值监测燃料电池水含量。
5.根据权利要求3所述的一体式可逆燃料电池模式切换控制方法,其特征在于,预实验二的气体流量的取值为背压0kpa、不同电流密度下氧气侧的空气流量,电流密度取值范围为0.2a/cm2~3a/cm2,每隔0.1a/cm2取一值。
6.根据权利要求3所述的一体式可逆燃料电池模式切换控制方法,其特征在于,吹扫速度表征水含量由起始值降低到最终值的快慢,是水含量随时间的变化曲线的斜率;
7.根据权利要求3所述的一体式可逆燃料电池模式切换控制方法,其特征在于,所述的综合标准的具体评估方法为:
8.根据权利要求1所述的一体式可逆燃料电池模式切换控制方法,其特征在于,吹扫阶段结束后,进入发电开始阶段,打开氢气源及氢气出入口开关,空气压缩机或其他氧气源调至发电模式,以0.5a/cm2的标准进气量通气,监测各节电池电压,在20s内任意一节电池电压不低于警戒值0.4v即可认为电池可以正常进行发电模式,模式切换完成,如果出现电压低于警戒值的电池,关闭氢气源及氢气出入口,继续进行定压定流量吹扫,吹扫流量为该水含量下的安全值。
9.实施权利要求1所述方法的一体式可逆燃料电池模式切换控制系统,其特征在于,包括电堆(6)、氢气源、空气源、储氢装置、高频阻抗测量仪(5)、冷却水箱(13)和电解水箱(14);
10.根据权利要求9所述一体式可逆燃料电池模式切换控制系统,其特征在于,所述的电堆(6)两端设有适配于模式切换策略的端板,端板表面共有8个进出口,端板上的进出口与电池堆芯共同构成流通回路,包括冷却水路、氢气路、空气路和电解水路,并且电解水路与空气路在电堆内部通过极板联通,冷却水路、氢气路为完全独立通路。