[發明專利]用于燃料電池系統的氫氣供應方法

有效

• 申請號: 201711247395.5
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN109216728B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 金大鐘;安得均;李賢宰
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;李靜

本申請涉及一種用于燃料電池系統的氫氣供應方法，用于當使燃料電池系統開始工作時根據燃料電池系統的狀態供應氫氣，包括以下步驟：(a)測量在使燃料電池系統停止工作之后所經過的直到使燃料電池系統開始工作的停止時間周期，(b)判斷自從使燃料電池系統停止工作開始到完成留在燃料電池組中的殘余氫氣和殘余氧氣的反應所消耗的反應時間周期是否不大于停止時間周期；以及(c)當在步驟(b)中確定停止時間周期小于反應時間周期時，關閉能夠從陽極排出陽極中容納的氣體的清除閥，且同時對陽極供應氫氣，使得陽極的內部壓力變成預定的第一目標壓力。

對相關申請的交叉引證

本申請以2017年7月3日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2017-0084349號為基礎并要求其優先權，其全部公開內容通過引證結合于此。

技術領域

本發明涉及一種用于燃料電池系統的氫氣供應方法，以用于對燃料電池系統供應氫氣。

背景技術

燃料電池一直是燃料電池系統的動力供應源，并且通過氫氣和氧氣的氧化/還原反應來發電。

從儲氫罐向燃料電池組(在下文中叫做“組”)的陽極供應高純度的氫氣，并且將由空氣壓縮機或其他供應裝置供應的大氣中的空氣引入燃料電池組的陰極。

在陽極中進行氫氣的氧化反應以產生氫離子(例如氫核(protons，質子))和電子，并且這樣產生的氫離子和電子通過聚合物電解質膜和分離器移動到陰極。進一步，在陰極進行還原反應，從陽極移動的氫離子和電子與由空氣供應裝置供應的空氣中的氧氣參與該還原反應，使得產生水且同時產生由于電子流動而導致的電能。

然而，將通過陽極的氫氣沿著氫氣再循環管線重新供應到陽極，并且使氮氣和其他包含在通過陰極的空氣中的氣體穿過聚合物電解質膜并將其通過聚合物電解質膜引入陽極。因此，當燃料電池系統的操作時間增加時，陽極中的氫氣的濃度逐漸減小。

當陽極中的氫氣的濃度是70％或更大時，將燃料電池系統的性能保持在最高水平沒有困難。然而，如果陽極的氫氣的濃度降低到小于70％，那么燃料電池系統的性能變差。為了解決此問題，現有的電池系統執行將通過氫氣再循環管線的氫氣和其他氣體排出到燃料電池系統外部的氫氣清除操作，以調節陽極中的氫氣的濃度。

進一步，當使燃料電池系統停止工作時，因為燃料電池系統由于殘余氫氣和殘余氧氣的反應、氮氣和其他氣體的穿過、通過閥或其他構件引入外部空氣而停止工作，所以陽極中的氫氣的濃度根據已經過去的時間周期而變化。然而，當使燃料電池系統開始工作時，現有的燃料電池系統共同執行氫氣清除操作，不考慮陽極中的氫氣的濃度根據停止時間周期的變化。因此，在現有的燃料電池系統中，氫氣的供應壓力增加，因為當使燃料電池系統開始工作時執行過度的氫氣清除操作，所以排出到燃料電池系統外部的氫氣的量增加，從而難以滿足廢氣的氫氣濃度的調節。

發明內容

本發明提供一種改進的用于燃料電池系統的氫氣供應方法，其可減少當使燃料電池系統開始工作時執行的氫氣清除操作。

本發明還提供一種改進的用于燃料電池系統的氫氣供應方法，其可減少當使燃料電池系統開始工作時排出到燃料電池系統外部的氫氣的量。

本發明還提供一種改進的用于燃料電池系統的氫氣供應方法，其可減小當使燃料電池系統開始工作時供應的氫氣的壓力。

本發明還提供一種改進的用于燃料電池系統的氫氣供應方法，其可減小當使燃料電池系統開始工作時排出的廢氣的氫氣濃度。

本發明還提供一種用于控制車輛和車輛系統的自主駕駛的設備和方法，當參考駕駛員的容許顫動在車輛的駕駛過程中計算的駕駛員的預測顫動超過駕駛員的容許顫動時，可通過該設備和方法輸出警報。

本發明的技術目的不限于上述技術目的，對于本領域技術人員來說，從以下描述中其他未提到的技術目的將變得顯而易見。