【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扩大燃料电池堆的工作范围的装置和方法专利
本专利技术涉及燃料电池系统,尤其涉及扩大燃料电池堆的工作范围的装置和方法。
技术介绍
在许多应用中已经采用燃料电池作为电源,例如,已建议在电动车辆动力装置中使用燃料电池以取代内燃机。在质子交换膜(PEM)型燃料电池中,将氢提供给燃料电池的阳极,将氧作为氧化剂提供给阴极。分别在1993年12月21日和1994年5月31日公开的美国专利No.5272017和No.5316871中描述了典型的PEM燃料电池及其膜电极组件(MEA),这两篇专利共同转让给通用汽车公司(General MotorsCorporation)。MEA包括薄的可传输质子的非导电性的固体聚合物电解质膜,在所述电解质膜一面上具有阳极催化剂且在其另一面上具有阴极催化剂。术语“燃料电池”通常根据上下文表示单个电池或多个电池(电池堆)。通常把多个单电池包在一起形成燃料电池堆。在电池堆中的每个电池包括膜电极组件,膜电极组件提供电压增量。在转让给通用汽车公司的美国专利US5763113中描述了在电池堆中多个电池的典型排列方式。夹住MEA的导电元件可包括在导电元件的表面中的通道或沟槽阵列,用于在相应的阴极和阳极表面上分布燃料电池气态反应剂。在燃料电池堆中,多个电池在通过气体可透过的导电双极板彼此隔开的同时以电串联的方式堆叠在一起。燃料电池堆的双极板的实际体积流量调节能力(turndown capability)约为10∶1。当电池堆流量降低时,通过降低进口压力和/或增加化学计量比,可部分地克服这种限制。利用约为3的压力调节和为4的低流量阳极化学计量,人们可实现约 ...
【技术保护点】
一种燃料电池堆,包括:以层叠关系设置的多个燃料电池;在所述多个燃料电池之间设置的多个反应气体通道;和与所述多个反应气体通道相连的管路系统,所述管路系统包括流量控制机构,所述控制机构是可调节的,从而提供经过所述多个反应 气体通道的其它可选的流动路径配置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-5-1 10/136,2071.一种燃料电池堆,包括:以层叠关系设置的多个燃料电池;在所述多个燃料电池之间设置的多个反应气体通道;和与所述多个反应气体通道相连的管路系统,所述管路系统包括流量控制机构,所述控制机构是可调节的,从而提供经过所述多个反应气体通道的其它可选的流动路径配置。2.根据权利要求1的燃料电池堆,其中所述流量控制机构包括设置在所述管路系统中的至少一个阀构件。3.根据权利要求2的燃料电池堆,其中所述至少一个阀包括在所述管路系统中设置的多个阀。4.根据权利要求1的燃料电池堆,其中所述管路系统包括上游和下游阳极气体管路。5.根据权利要求4的燃料电池堆,其中所述流量控制机构包括在所述上游和下游阳极气体管路中的至少一个阀。6.根据权利要求5的燃料电池堆,其中所述至少一个阀构件包括多个阀。7.根据权利要求2的燃料电池堆,其中所述至少一个阀构件是回转阀。8.根据权利要求2的燃料电池堆,其中所述至少一个阀构件是闸阀。9.根据权利要求2的燃料电池堆,还包括连接到所述至少一个阀构件的致动装置,用于打开和关闭所述至少一个阀构件。10.根据权利要求1的燃料电池堆,其中所述流量控制机构能够使通过所述反应气体通道的流动转向,从而以其它可选择的串联流动路径配置方式连接所述多个反应气体通道的不同的几个通道。11.根据权利要求10的燃料电池堆,其中所述其它可选择的串联流动路径配置包括至少三种其它可选择的串联流动路径配置。12.根据权利要求1的燃料电池堆,其中所述管路系统包括上游和下游阴极气体管路。13.根据权利要求12的燃料电池堆,其中所述流量控制机构包括在所述上游和下游阴极气体管路中的至少一个阀。-->14.根据权利要求13的燃料电池堆,其中所述至少一个阀构件包括多个阀。15.根据权利要求1的燃料电池堆,还包括用于检测所述燃料电池的反应气体流量水平的装置、和用于根据所检测出的反应气体流量水平控制所述流量控制机构的控制处理器。16.一种扩大燃料电池堆的工作范围的方法,所述燃料电池堆包括:多个燃料电池,所述燃料电池具有多个在它们之间延伸的气体通道以便向所述燃料电池提供反应气体;和管路系统,所述管路系统用于向所述多个气体通道提供反应气体,所述方法包括以下步骤:提供经...
【专利技术属性】
技术研发人员:GW斯卡拉,JA罗克,
申请(专利权)人:通用汽车公司,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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