[發明專利]燃料電池系統中氫氣到陰極廢氣的耐凍引入

無效

• 申請號: 200910209201.1
• 申請日: 2009-11-02
• 公開（公告）號: CN101728563A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: B·J·克林格曼;A·羅加恩
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M8/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武;譚祐祥

1.一種燃料電池系統，包括：

燃料電池堆；

輸出來自所述燃料電池堆的陰極廢氣的陰極廢氣管線；

輸出來自所述電池堆的陽極廢氣的陽極廢氣管線；

聯接到所述陽極廢氣管線、用于排出陽極廢氣的排出閥；以及

聯接到所述排出閥的陽極排出管線，所述陽極排出管線在所述排出閥打開時接收陽極廢氣，所述陽極排出管線還聯接到所述陰極廢氣管線，使得排出的陽極廢氣被引導至所述陰極廢氣管線，所述陽極排出管線包括托腳部分，所述托腳部分延伸進入所述陰極廢氣管線預定的距離從而防止所述陰極廢氣管線中的水流入所述陽極排出管線。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述托腳部分大約1英寸長。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述陰極廢氣管線的直徑在2至3英寸范圍內。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述陽極排出管線的直徑為20mm或更小。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述排出閥用于在系統運行期間周期性地排出陽極廢氣，從而減少氮氣在所述燃料電池堆的陽極側中的積累。

6.根據權利要求1所述的系統，進一步包括控制器，所述控制器計算陽極廢氣中的氫氣濃度，并且如果氫氣濃度落到預定百分比以下則所述控制器打開所述排出閥。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述陽極排出管線穿過所述陰極廢氣管線的頂部聯接到所述陰極廢氣管線。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，當所述排出閥關閉時，所述系統將所述陽極廢氣管線再循環到所述燃料電池堆的陽極輸入端。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統采用陽極流動變換功能。

10.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統設置在車輛上。

11.一種燃料電池系統，包括：

燃料電池堆；

輸出來自所述燃料電池堆的陰極廢氣的陰極廢氣管線；

輸出來自所述電池堆的陽極廢氣的陽極廢氣管線；

聯接到所述陽極廢氣管線、用于排出陽極廢氣的排出閥；

聯接到所述排出閥的陽極排出管線，所述陽極排出管線在所述排出閥打開時接收陽極廢氣，所述陽極排出管線還穿過所述陰極廢氣管線的頂部聯接到所述陰極廢氣管線，使得排出的陽極廢氣被引導至所述陰極廢氣管線，所述陽極排出管線包括托腳部分，所述托腳部分延伸進入所述陰極廢氣管線預定的距離從而防止所述陰極廢氣管線中的水流入所述陽極排出管線；以及

控制器，其用于計算陽極廢氣中的氫氣濃度，并且打開和關閉所述排出閥從而將氫氣濃度維持在預定百分比以上。

12.根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述托腳部分大約1英寸長。

13.根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述陰極廢氣管線的直徑在2至3英寸范圍內。

14.根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述陽極排出管線的直徑為20mm或更小。

15.一種用于減少水在燃料電池系統的陽極排出管線中的積累的方法，所述方法包括：

提供排出閥，所述排出閥將來自燃料電池堆的陽極廢氣輸出端的陽極廢氣周期性地排出到所述陽極排出管線；以及

將所述陽極排出管線聯接到陰極廢氣管線，使得所述陽極排出管線的端部延伸到所述陰極廢氣管線內，從而防止所述陰極廢氣管線中的水流入所述陽極排出管線。

16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，使所述陽極排出管線延伸到所述陰極廢氣管線內包括使所述陽極排出管線的端部延伸到所述陰極廢氣管線內大約1英寸。

17.根據權利要求15所述的方法，進一步包括控制所述排出閥從而將陽極廢氣中的氫氣濃度維持在預定百分比以上。

18.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，將所述陽極排出管線聯接到陰極廢氣管線包括將所述陽極排出管線聯接到所述陰極廢氣管線的頂部。