[發明專利]燃料電池系統以及用于關停燃料電池堆棧的方法

有效

• 申請號: 201580057489.9
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN107078325B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: C.盧卡斯;N.埃馬申科;D.格倫戴
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: H01M8/0662
• 分類號: H01M8/0662;H01M8/04119;H01M8/04082;H01M8/04223;H01M8/04228;H01M8/04111;H01M8/04746
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;李強

1.一種燃料電池系統(100)，其帶有：

- 燃料電池堆棧(10)，其具有陽極室(11)和陰極室(12)，

- 帶有用于將陽極運行氣輸送到所述陽極室(11)中的陽極供給路徑(21)和將陽極廢氣從所述陽極室(11)中排出的陽極廢氣路徑(22)的陽極供給部(20)，

- 帶有用于將陰極運行氣體輸送到所述陰極室(12)中的陰極供給路徑(31)和將陰極廢氣從所述陰極室(12)中排出的陰極廢氣路徑(32)以及帶有用于在所述陰極室(12)中產生負壓的負壓產生器件的陰極供給部(30)，

其中，所述負壓產生器件構造成噴射器(40)，其在壓力進入側與布置在所述陰極供給路徑(31)中的壓縮機(33)、在吸氣側與所述燃料電池堆棧(10)的陰極室(12)并且在排出部側與所述陰極廢氣路徑(32)流體引導地相連接，和

- 掃氣管路(26)，其由所述陽極供給部(20)的陽極供給路徑(21)或陽極廢氣路徑(22)分支出來并且通入到所述陰極供給部(30)的陰極供給路徑(31)或陰極廢氣路徑(32)中，其中所述陽極運行氣在所述陰極室(12)中的負壓的作用下可經由所述掃氣管路(26)被引入到所述陰極室(12)中。

2.根據權利要求1所述的燃料電池系統(100)，其中，所述陰極供給部(30)包括布置在所述陰極廢氣路徑(32)中的渦輪機(34)并且所述噴射器(40)在排出側與所述陰極廢氣路徑(32)在所述渦輪機(34)的低壓側流體引導地相連接。

3.根據權利要求1所述的燃料電池系統(100)，其中，所述燃料電池系統(100)此外具有用于調節氣體質量流的調整器件(48)，其布置在所述噴射器(40)的吸氣側(44)的上游。

4.根據權利要求1所述的燃料電池系統(100)，其中所述陰極供給部(30)包括廢氣門管路(36)，其連接所述陰極供給路徑(31)與所述陰極廢氣路徑(32)，且所述噴射器(40)布置在所述廢氣門管路(36)中。

5.根據權利要求1所述的燃料電池系統(100)，其中，所述噴射器(40)布置在所述陰極廢氣路徑(32)中。

6.一種用于關停燃料電池系統(100)的燃料電池堆棧(10)的方法，其帶有如下步驟：

- 使所述燃料電池堆棧(10)的陰極室(12)與周圍環境分隔，

- 借助于噴射器(40)在所述陰極室(12)中產生負壓以用于將陰極運行氣從所述陰極室(12)中移除，以及

- 在確定的持續時間之后或在達到在陰極室(12)中的預定的負壓的情況中，將燃料在所述陰極室(12)中的負壓的作用下引入到陰極室(12)中以用于使所述燃料與存在于所述陰極室(12)中的剩余的氧氣反應。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述噴射器(40)通過被壓縮的陰極運行氣作為推進物質來運行。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其中，在所述陰極室(12)與所述周圍環境的分隔之前，通過排放所述陰極運行氣來降低存在于所述陰極室(12)中的過壓。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，通過排放所述陰極運行氣將存在于所述陰極室(12)中的過壓降低到環境壓力。