燃料电池系统及用于控制该燃料电池系统的方法技术方案

本发明专利技术公开了燃料电池系统及用于控制该燃料电池系统的方法，在燃料电池堆的输出电流恒定的恒定电流运行模式下，根据目标输出电流的大小而对氢气供应单元、空气供应单元或氢气再循环单元进行不同的控制，以防止恒定电流运行模式下燃料电池堆的局部溢流。行模式下燃料电池堆的局部溢流。行模式下燃料电池堆的局部溢流。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统及用于控制该燃料电池系统的方法


[0001]本专利技术的实施方案涉及一种燃料电池系统及用于控制该燃料电池系统的方法，其在燃料电池堆的输出电流恒定的恒定电流运行模式下，根据目标输出电流的大小而对氢气供应单元、空气供应单元或氢气再循环单元进行不同的控制，以防止恒定电流运行模式下燃料电池堆的局部溢流。

技术介绍

[0002]通常，燃料电池是一种从外部接收氢气和空气并通过燃料电池堆内部的电化学反应产生电能的装置，并且包括膜电极组件(membrane
‑
electrode assembly，MEA)。
[0003]在膜电极组件中具有传输氢离子的固体聚合物电解质膜，在所述膜电极组件的两侧布置有供应有氢气的燃料电极(阳极)和供应有空气的空气电极(阴极)。燃料电极包括涂覆有催化剂的催化剂层以使氢气和氧气可以反应，并且气体扩散层布置在空气电极外部。这种膜电极组件和隔层的依次堆叠称为燃料电池堆。
[0004]当燃料电池系统运行时，氢气和氧气在燃料电池堆中反应以产生水。此时产生的水(冷凝物)减少了催化剂层的活性表面积、导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统，其包括：燃料电池堆，其包括供应有氢气的阳极、供应有空气的阴极以及阳极和阴极之间的膜电极组件；氢气供应单元，其配置为向阳极供应氢气；空气供应单元，其配置为向阴极供应空气；氢气再循环单元，其连接到阳极以将排出的氢气从出口再循环到入口；以及控制单元，其在燃料电池堆的输出电流恒定的恒定电流运行模式下，配置为根据目标输出电流的大小而对氢气供应单元、空气供应单元或氢气再循环单元进行不同的控制，以防止恒定电流运行模式下燃料电池堆的局部溢流。2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制单元进一步配置为选择与目标输出电流相对应的电流区域，并且根据相应的电流区域对氢气供应单元、空气供应单元或氢气再循环单元进行不同的控制。3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，所述控制单元进一步配置为根据目标输出电流的大小测量平均电池电压的变化率或燃料电池堆的电极膜的水分含量的变化率，并且根据测量结果对氢气供应单元、空气供应单元或氢气再循环单元进行不同的控制。4.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中，根据目标输出电流的大小，所述电流区域包括高电流区域、中电流区域和低电流区域，并且所述控制单元进一步配置为根据与目标输出电流相对应的电流区域而对氢气供应单元、空气供应单元或氢气再循环单元进行不同的控制。5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其中，所述控制单元进一步配置为当目标输出电流对应于高电流区域和中电流区域时，控制空气供应单元以增加供应到阴极的空气的流量。6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其中，所述控制单元进一步配置为当无法控制系统或快速电池泄漏现象发生时，控制氢气供应单元和空气供应单元以改变供应到阳极的氢气和供应到阴极的空气之间的压力差。7.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其中，所述控制单元进一步配置为当目标输出电流处于低电流区域时，控制氢气再循环单元以改变从阳极的出口排出的氢气的再循环率。8.根据权利要求7所述的燃料电池系统，其中，所述控制单元进一步配置为当发生快速电池泄漏现象时，控制氢气供应单元以增加供应到阳极的氢气的流量。9.根据权利要求4所述的燃料电池系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：全嘉田，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：