燃料电池和冷却剂储存制造技术

本申请公开一种操作包括燃料电池组件的燃料电池系统的方法，燃料电池组件被配置成从燃料流和氧化剂流产生电功率，方法包括第一阶段和随后的第二阶段，第一阶段包括：用氧化剂流与燃料流的第一化学计量比操作燃料电池组件，以产生电功率；将所述产生的电功率提供到加热器元件，用于加热用于供应到所述燃料电池组件的冷却剂；第二阶段包括：将在第一阶段中加热的冷却剂递送到燃料电池组件；用氧化剂流与燃料流的第二化学计量比操作燃料电池组件，以产生电功率，第二化学计量比低于第一比。

Fuel cells and coolant storage

Method of fuel cell system is disclosed including an operating fuel cell assembly, fuel cell assembly is configured to generate electrical power from the fuel flow and oxidant flow, method includes the first phase and the subsequent second stages, the first stage includes: fuel flow in the oxidizer stream first stoichiometric operation of fuel cell components, to generate electrical power; electric power will be generated by the supply to the heater element for heating the coolant for supply to the fuel cell components; the second stage includes: deliver coolant heating in the first stage of the fuel cell assembly; and the fuel flow in the oxidizer stream second stoichiometric fuel cell operation component to generate electrical power, second lower than the first stoichiometric ratio.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池和冷却剂储存
本专利技术涉及包括燃料电池组件和冷却剂存储箱的燃料电池系统的操作的方法。本专利技术还涉及包括所述燃料电池组件和冷却剂存储箱的燃料电池系统。
技术介绍
常规电化学燃料电池将燃料和氧化剂转换成电能和反应产物。常见类型的电化学燃料电池包括膜电极组件(MEA)，膜电极组件(MEA)包括在阳极和阴极之间的聚合物离子(质子)转移膜和气体扩散结构。燃料(诸如氢)和氧化剂(诸如来自空气的氧气)经过MEA的相应侧，以产生电能和水作为反应产物。可以形成堆/堆叠，该堆包括被布置成具有单独的阳极和阴极流体流动路径的若干此类燃料电池。这样的堆通常用块的形式，块包括通过端板在堆的任一端保持在一起的很多单个燃料电池板。重要的是，为了有效的操作，聚合物离子转移膜保持水合(hydrated)。还重要的是，控制堆的温度。因此，冷却剂可以被供应到堆，用于冷却和/或水合(hydration)。于是，例如，燃料电池系统可以包括用于存储用于燃料电池堆的水合和/或冷却的水的储水箱/冷却剂存储箱。如果在零下条件下存储或操作燃料电池系统，则燃料电池堆和储水箱中的水可以结冰。结冰的水可以致使堵塞，该堵塞阻碍将冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作包括燃料电池组件的燃料电池系统的方法，所述燃料电池组件被配置成从燃料流和氧化剂流产生电功率，所述方法包括第一阶段和随后的第二阶段，所述第一阶段包括：用氧化剂流与燃料流的第一化学计量比操作所述燃料电池组件，以产生电功率；将所述产生的电功率提供到加热器元件，以加热用于供应到所述燃料电池组件的冷却剂；所述第二阶段包括：将在所述第一阶段中加热的冷却剂递送到所述燃料电池组件；用氧化剂流与燃料流的第二化学计量比操作所述燃料电池组件，以产生电功率，所述第二化学计量比低于所述第一比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.27 GB 1421053.81.一种操作包括燃料电池组件的燃料电池系统的方法，所述燃料电池组件被配置成从燃料流和氧化剂流产生电功率，所述方法包括第一阶段和随后的第二阶段，所述第一阶段包括：用氧化剂流与燃料流的第一化学计量比操作所述燃料电池组件，以产生电功率；将所述产生的电功率提供到加热器元件，以加热用于供应到所述燃料电池组件的冷却剂；所述第二阶段包括：将在所述第一阶段中加热的冷却剂递送到所述燃料电池组件；用氧化剂流与燃料流的第二化学计量比操作所述燃料电池组件，以产生电功率，所述第二化学计量比低于所述第一比。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二阶段包括以下步骤：将所述产生的电功率提供到所述加热器元件或不同的加热器元件，以加热用于供应到所述燃料电池组件的冷却剂。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一阶段包括将燃料流供应压力设置为第一压力，并且所述第二阶段包括将所述燃料流供应压力设置为高于所述第一压力的第二压力。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一阶段中，操作所述燃料电池系统的步骤包括从关闭状态操作所述燃料电池系统，使得所述第一阶段包括所述燃料电池系统的起动阶段。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：确定所述燃料电池系统的温度，并且如果所确定的温度低于预定温度，则实行所述第一阶段和所述第二阶段，并且如果所述温度大于所述预定温度，则操作所述燃料电池系统，而不将功率提供到所述加热器元件。6.根据权利要求1所述的方法，其中当满足一个或更多个标准时，所述第一阶段结束，并且所述第二阶段开始，所述标准包括i)预定量的液体冷却剂可用于递送到所述燃料电池组件，ii)预定量的电功率已经被供应到所述加热器元件，iii)所述加热器元件已经在高于设置点电压操作了预定时间，iv)通过所述燃料电池组件或从所述燃料电池组件排出的氧化剂流的温度高于预定氧化剂温度，v)所述燃料电池组件的温度高于预定组件温度。7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一阶段中，操作所述燃料电池组件的所述步骤包括以预定电流或功率输出操作所述组件。8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述第一阶段中，操作所述燃料电池组件的所述步骤包括逐渐地增加所述燃料电池组件的所述电流输出，以满足所述预定电流或功率输出。9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其中基于燃料电池组件性能的测量值，修改所述预定电流或功率输出，和/或主动控制电流输出的逐渐增加。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述燃料电池组件包括多个燃料电池，并且所述燃料电池组件性能的测量值包括燃料电池或一组燃料电池的最小电压，或形...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·莫海密，V·加德纳，N·帕尔默，S·福斯特，P·拉玛，
申请(专利权)人：智能能源有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB