[發(fā)明專利]用于燃料電池系統(tǒng)的氫氣供應(yīng)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711247395.5
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN109216728B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金大鐘;安得均;李賢宰
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;李靜

1.一種用于燃料電池系統(tǒng)的氫氣供應(yīng)方法，用于當(dāng)使所述燃料電池系統(tǒng)開始工作時根據(jù)所述燃料電池系統(tǒng)的狀態(tài)供應(yīng)氫氣，所述氫氣供應(yīng)方法包括以下步驟：

步驟（a），測量在使所述燃料電池系統(tǒng)停止工作之后所經(jīng)過直到使所述燃料電池系統(tǒng)開始工作為止的停止時間周期；

步驟（b），判斷自所述燃料電池系統(tǒng)停止工作開始至完成留在燃料電池組中的殘余氫氣和殘余氧氣的反應(yīng)所消耗的反應(yīng)時間周期是否不大于所述停止時間周期；以及

步驟（c），當(dāng)在步驟（b）中確定所述停止時間周期小于所述反應(yīng)時間周期時，關(guān)閉能夠從陽極排出所述陽極中容納的氣體的清除閥，且同時對所述陽極供應(yīng)氫氣，使得所述陽極的內(nèi)部壓力變成預(yù)定的第一目標(biāo)壓力，

其中，所述預(yù)定的第一目標(biāo)壓力設(shè)置成，使得所述陽極中的氫氣濃度變成預(yù)定的第一目標(biāo)濃度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣供應(yīng)方法，進(jìn)一步包括以下步驟：

步驟（d），在步驟（b）之前，測量所述陽極的內(nèi)部壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫氣供應(yīng)方法，進(jìn)一步包括以下步驟：

步驟（e），判斷在步驟（d）中測量的所述陽極的內(nèi)部壓力是否小于預(yù)定的異常壓力；以及

步驟（f），當(dāng)在步驟（e）中確定所述內(nèi)部壓力不小于所述預(yù)定的異常壓力時，打開所述清除閥且同時對所述陽極供應(yīng)氫氣，使得所述陽極的內(nèi)部壓力變成預(yù)定的最大容許壓力。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氫氣供應(yīng)方法，進(jìn)一步包括：

步驟（g），當(dāng)在步驟（e）中確定所述陽極的內(nèi)部壓力小于所述預(yù)定的異常壓力時，判斷在使所述燃料電池系統(tǒng)停止工作之后穿過聚合物電解質(zhì)膜和所述陽極及陰極的留在所述燃料電池組中的殘余氣體處于壓力平衡的穿過時間周期是否不小于所述停止時間周期；

步驟（h），當(dāng)在步驟（g）中確定所述停止時間周期小于所述穿過時間周期時，參考在步驟（d）中測量的所述陽極的內(nèi)部壓力，估計所述陽極中所容納氣體的除氫氣外剩余氣體的分壓力；以及

步驟（i），關(guān)閉所述清除閥且同時對所述陽極供應(yīng)一定量的氫氣，該量對應(yīng)于在步驟（h）中估計的剩余氣體的分壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氫氣供應(yīng)方法，其中，步驟（i）包括：

步驟（i1），參考所述陽極中容納的氫氣的預(yù)定的第二目標(biāo)濃度和在步驟（h）中估計的剩余氣體的分壓力，設(shè)置所述陽極的第二目標(biāo)壓力；以及

步驟（i2），關(guān)閉所述清除閥且同時對所述陽極供應(yīng)氫氣，使得所述陽極的內(nèi)部壓力變成所述第二目標(biāo)壓力。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫氣供應(yīng)方法，進(jìn)一步包括：

步驟（j），當(dāng)在步驟（g）中確定所述停止時間周期不小于所述穿過時間周期，判斷當(dāng)使所述燃料電池系統(tǒng)停止工作時完成留在所述陽極中的蒸汽的冷凝所消耗的冷凝時間周期是否不小于所述停止時間周期；

步驟（k），當(dāng)在步驟（j）中確定所述停止時間周期小于所述冷凝時間周期時，估計所述陽極中所容納氣體除氫氣外的剩余氣體的分壓力；以及

步驟（l），關(guān)閉所述清除閥且同時對所述陽極供應(yīng)一定量的氫氣，該量對應(yīng)于在步驟（k）中估計的剩余氣體的分壓力。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氫氣供應(yīng)方法，其中，步驟（k）包括：

參考在步驟（d）中測量的所述陽極的內(nèi)部壓力而估計剩余氣體的分壓力。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氫氣供應(yīng)方法，進(jìn)一步包括：

步驟（m），在步驟（j）和步驟（k）之間，估計所述陽極中容納的蒸汽的量，該蒸汽在所述停止時間周期過程中已經(jīng)冷凝，

其中，步驟（k）進(jìn)一步包括：

參考在步驟（d）中測量的所述陽極的內(nèi)部壓力和在步驟（m）中估計的冷凝蒸汽的量，估計剩余氣體的分壓力。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氫氣供應(yīng)方法，其中，步驟（m）包括：

參考所述陽極的內(nèi)部壓力而估計冷凝蒸汽的量。