燃料电池的排气和净化方法及装置制造方法及图纸

当诊断参数在容许的工作范围之外时，采用出故障时自动关闭的阀利用存储的能量（例如，来自电容器）排出和清除燃料电池中的氢。该阀在耗尽存储的能量之后关闭。电磁开关（或电磁阀）的继电器电路中的安全开关仍然通过计算机实现的关闭而接地。本发明专利技术的好处包括：使用空气可容性催化剂、使得功率输出的寄生损失最小化、使得排气后燃料电池内表面的污染最小化、使得形成爆炸性混合物的危险最小化以及能够有效地操作。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池的排气和净化方法及装置专利
本专利技术涉及一种在燃料电池(fuel cell)动力系统中用于燃料电池堆的关闭和排气的装置及方法。专利技术背景燃料电池动力系统将燃料和氧化剂转换成电能。引起浓厚兴趣的一种燃料电池动力系统类型采用质子交换膜(此后称为“PEM”)以催化促进燃料(例如氢)和氧化剂(例如空气/氧)的反应而发电。PEM是一种固体聚合物电解质，其在燃料电池动力系统通常采用的燃料电池堆的每个单个燃料电池中便利地从阳极传输质子到阴极。在燃料电池动力系统的典型燃料电池组件集(assembly)(燃料电池堆)中，单个燃料电池具有含有通往流体歧管的入口的流场；这些歧管共同地提供了用于在燃料电池堆中反应的各种反应物和冷却流体的通道以流入每个燃料电池。气体扩散组件集随后提供最后的流体分配以进一步从流场空间分散反应性流体到反应性阳极和阴极。协同关闭是有效操作燃料电池堆或者燃料电池堆机组的一个因素。在这点上，氢是供给燃料电池堆反应性阳极的燃料的主要成分，以及关闭时，含氢燃料的运转总量都存在于燃料电池堆的燃料反应物通道中。尽管由于较高浓度氢不具有固有的可燃性，但是该堆叠体中的剩余燃料承受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，包括：具有阳极入口和阳极出口的燃料电池；与所述阳极入口流体连接的反应物燃料源；放置在所述反应物燃料源和所述阳极入口之间的常闭阀，响应于控制信号可操作来选择性地将反应物燃料从所述燃料电池排出；以及 与所述常闭阀通信的控制器，该控制器包括产生所述控制信号的关闭控制电路，当所述控制信号小于关闭阈值时，该关闭控制电路选择性地打开所述常闭阀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-8-8 10/637,8321、一种燃料电池系统，包括：具有阳极入口和阳极出口的燃料电池；与所述阳极入口流体连接的反应物燃料源；放置在所述反应物燃料源和所述阳极入口之间的常闭阀，响应于控制信号可操作来选择性地将反应物燃料从所述燃料电池排出；以及与所述常闭阀通信的控制器，该控制器包括产生所述控制信号的关闭控制电路，当所述控制信号小于关闭阈值时，该关闭控制电路选择性地打开所述常闭阀。2、权利要求1的燃料电池，还包括耦合到所述常闭阀以定位所述常闭阀的电磁开关，所述电磁开关可定位在第一位置和第二位置之间，当所述控制信号大于或等于所述关闭阈值时该第一位置用于将所述常闭阀定位在关闭位置；当所述控制信号电路小于所述关闭阈值时将该第二位置所述常闭阀定位在打开位置，以将所述反应物燃料排出所述燃料电池。3、权利要求1的燃料电池，还包括与所述控制器通信的所述继电器电路中的开关，以及用于为所述安全开关定义可操作状态变量的所述控制器中的可执行逻辑，其中当所述可执行逻辑定义了所述操作状态变量的关闭值时，所述开关使得所述继电器电路电接地以电闭合所述关闭控制电路，从而打开所述常闭阀，从而所述常闭阀将所述反应物燃料排出所述燃料电池。4、权利要求1的燃料电池，其中，所述关闭控制电路还包括离散电能存储器，它充分大以便打开常闭阀直至将相当大体积的所述反应物燃料排出所述燃料电池。5、权利要求4的燃料电池，其中，所述离散电能存储器包括电容器。6、权利要求1的燃料电池，其中，所述常闭阀是电磁阀，响应于所述控制信号，所述电磁阀可定位在关闭位置和打开位置之间。7、权利要求6的燃料电池，还包括在与所述控制器计算机通信的所述电磁阀的继电器电路中的开关，在所述控制器中的可执行逻辑，用于为所述开关定义可操作状态变量，其中当所述可执行逻辑为所述可操作状态变量定义了关闭值时，所述开关使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：BJ克林格尔曼，K马拉瓦拉普，B蒂普顿，RJ罗德斯，R查尔范特，
申请(专利权)人：通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]