【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及一种用于控制来自燃料电池堆的阴极排气的相对湿度的系统和方法，且特别是，本专利技术涉及一种用于控制来自燃料电池堆的阴极排气的相对湿度的系统和方法，所述方法包括基于燃料电池堆功率瞬变期间的燃料电池堆电流密度改变阴极压力的运行范围。
技术介绍
氢由于其清洁以及可用于在燃料电池中高效发电的性能而是一种非常有吸引力的燃料。氢燃料电池是包括阳极和阴极以及位于其间的电解质的电化学装置。阳极接收氢气且阴极接收氧或空气。氢气在阳极产生离解以产生自由氢质子和电子。氢质子通过电解质到达阴极。氢质子在阴极与氧和电子进行反应以产生水。来自阳极的电子不能通过电解质，且因此在被传送至阴极之前被引导通过负载而作功。质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种普遍采用的用于车辆的燃料电池。质子交换膜燃料电池通常包括固体聚合物电解质质子传导膜，如全氟磺酸膜。阳极和阴极通常包括担载在碳颗粒上且与离聚物混合在一起的极细分散的催化颗粒，所述催化颗粒通常为铂(Pt)。催化混合物被沉积在膜的相对侧上。阳极催化混合物、阴极催化混合物和膜的组合限定出膜电极组件(MEA)。膜电极组件的制造成本相对较为...
【技术保护点】
一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：接收阴极入口空气流并输出阴极排气流的燃料电池堆；用于将所述阴极入口空气流供应至所述燃料电池堆的压缩机；接收来自所述压缩机的所述阴极入口空气流和来自所述燃料电池堆的所述阴极排气流 的水蒸汽输送装置，所述水蒸汽输送装置利用所述阴极排气中的水蒸汽对所述阴极入口空气进行湿化；和用于控制所述阴极排气流的相对湿度以便控制所述阴极入口空气的相对湿度的控制器，如果所述燃料电池堆的电流密度低于预定值，则所述控制器基于由所述燃 料电池堆产生的电流密度而在第一阴极压力范围内运行，且如果所述燃料电池...
【技术特征摘要】
US 2006-6-1 11/4453621、一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：接收阴极入口空气流并输出阴极排气流的燃料电池堆；用于将所述阴极入口空气流供应至所述燃料电池堆的压缩机；接收来自所述压缩机的所述阴极入口空气流和来自所述燃料电池堆的所述阴极排气流的水蒸汽输送装置，所述水蒸汽输送装置利用所述阴极排气中的水蒸汽对所述阴极入口空气进行湿化；和用于控制所述阴极排气流的相对湿度以便控制所述阴极入口空气的相对湿度的控制器，如果所述燃料电池堆的电流密度低于预定值，则所述控制器基于由所述燃料电池堆产生的电流密度而在第一阴极压力范围内运行，且如果所述燃料电池堆的电流密度高于所述预定值，则所述控制器基于由所述燃料电池堆产生的电流密度而在第二阴极压力范围内运行，其中所述第二压力范围比所述第一压力范围更窄。2、根据权利要求1所述的系统，其中如果所述燃料电池堆的电流密度低于所述预定值或处于稳态运行状态下，则所述控制器在所述第一压力范围内运行，且如果所述燃料电池堆的电流密度高于所述预定值且处于功率瞬变状态下，则所述控制器在所述第二压力范围内运行。3、根据权利要求2所述的系统，其中所述功率瞬变是向上的功率瞬变。4、根据权利要求3所述的系统，其中当所述电流密度低于所述预定值或处于稳态时，所述控制器在所述向上功率转变之后在一定时长内保持所述阴极压力处于所述第一压力范围内。5、根据权利要求4所述的系统，其中所述时长为约60秒。6、根据权利要求1所述的系统，其中所述第一压力范围在整个燃料电池堆电流密度范围内提供了比所述第二压力范围更高的压力。7、根据权利要求1所述的系统，进一步包括位于阴极排出管线内的回压阀，所述控制器打开和关闭所述回压阀以改变所述阴极压力。8、根据权利要求1所述的系统，其中所述第一压力范围提供了更高的系统效率且所述第二压力范围提供了更好的阴极排气相对湿度控制。9、根据权利要求1所述的系统，其中所述第一压力范围为约102kPa-143kPa且所述第二压力范围为约120kPa-143kPa。-->10、根据权利要求1所述的系统，其中所述预定值为约0.1A/cm2。11、一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：接收阴极入口空气流并输出阴极排气流的燃料电池堆；和用于控制所述阴极排气...
【专利技术属性】
技术研发人员：DA阿瑟，M辛哈，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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