[發明專利]對于燃料電池系統中最小電池電壓下降速率的選擇性反應

有效

• 申請號: 201410026464.X
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103943871B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: D.R.勒布策爾特;B.拉克什馬南;S.加納帕蒂;S.斯爾吉瓦-羅夫里亞;B.J.克林格曼;M.J.基弗
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M8/04858
• 分類號: H01M8/04858;H01M8/04537
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 董均華,嚴志軍

1.一種用于操作燃料電池系統的方法，所述燃料電池系統包括燃料電池組，所述燃料電池組具有電氣串聯聯接的多個燃料電池，所述方法包括：

監測所述燃料電池組中燃料電池的電壓；

確定最小電壓燃料電池的電壓正在隨著時間而降低；

如果電壓降低速率大于預定的閾值速率，確定所述最小電壓燃料電池的電壓降低是否由所述燃料電池陽極的氫缺乏而造成；

如果所述最小電壓燃料電池的電壓低于預定的電壓閾值，確定所述最小電壓燃料電池的電壓降低是由所述最小電壓燃料電池陽極的氫缺乏而造成；并且

如果確定了所述最小電壓燃料電池的電壓降低是由所述最小電壓燃料電池陽極的氫缺乏所造成，對所述燃料電池組的輸出進行功率限制。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，對所述燃料電池組進行功率限制包括隨電壓降低速率的幅度而變地對所述電池組進行功率限制。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，對所述燃料電池組進行功率限制包括基于反應物的短缺量而限制所述燃料電池組的電流輸出，所述反應物的短缺量由所觀測的電壓下降速率與可能的最大電壓下降速率的差值確定。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，對所述燃料電池組進行功率限制包括以離散的步驟對所述燃料電池組進行功率限制，其中對正在發生氫缺乏的確定在每個功率限制步驟之間執行。

5.根據權利要求1所述的方法，還包括如果確定了所述電壓下降是由電壓振蕩造成，確定所述最小電壓燃料電池的電壓降低是由電壓振蕩造成并且不是由氫缺乏造成，并且阻止對所述燃料電池組的功率限制。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，確定所述最小電壓燃料電池的電壓降低是由氫缺乏造成的，是基于所述最小電壓燃料電池中陽極電極和陰極電極的催化劑裝載量而確定的，其中與所述陰極電極的催化劑裝載量相比，所述陽極電極的催化劑裝載量允許更高的電壓降低和電壓降低速率。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述預定電壓閾值大約為-200mV。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，監測所述燃料電池組中燃料電池的電壓包括以離散的采樣時間來監測所述燃料電池組中所述燃料電池的電壓，以從一個采樣時間到下一個采樣時間對于最小電壓燃料電池而產生delta電壓。

9.一種用于操作燃料電池系統的方法，所述燃料電池系統包括燃料電池組，所述燃料電池組具有電氣串聯聯接的多個燃料電池，所述方法包括：

監測所述燃料電池組中燃料電池的電壓；

確定最小電壓燃料電池的電壓正在隨著時間而降低；

如果電壓降低速率大于預定的閾值速率，確定所述最小電壓燃料電池的電壓降低是否由所述最小電壓燃料電池陽極的氫缺乏而造成；并且

如果確定了所述最小電壓燃料電池的電壓降低是由所述最小電壓燃料電池陽極的氫缺乏所造成，對所述燃料電池組進行輸出功率限制。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，對所述燃料電池組進行功率限制包括隨電壓降低速率的幅度而變地對所述電池組進行功率限制。

11.根據權利要求9所述的方法，其中，對所述燃料電池組進行功率限制包括基于反應物的短缺量而限制所述燃料電池的電流輸出，所述反應物的短缺量由所觀測的電壓下降速率與可能的最大電壓下降速率的差值確定。

12.根據權利要求9所述的方法，其中，對所述燃料電池組進行功率限制包括以離散的步驟對所述燃料電池組進行功率限制，其中對正在發生氫缺乏的確定在每個功率限制步驟之間執行。

13.根據權利要求9所述的方法，還包括如果確定了所述電壓下降是由電壓振蕩造成，確定所述最小電壓燃料電池的電壓降低是由電壓振蕩造成并且不是由氫缺乏造成，并且阻止對所述燃料電池組的功率限制。

14.根據權利要求9所述的方法，其中，確定所述最小電壓燃料電池的電壓降低是由氫缺乏造成的，是基于所述燃料電池中陽極電極和陰極電極的催化劑裝載量而確定的，其中與所述陰極電極的催化劑裝載量相比，所述陽極電極的催化劑裝載量允許更高的電壓降低和電壓降低速率。