[發(fā)明專利]燃料電池系統(tǒng)和操作燃料電池系統(tǒng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780063113.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN109845010B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬蒂亞斯·瑞姆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: PM燃料電池股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/04089
• 分類號(hào): H01M8/04089;H01M8/04537;H01M8/04791
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 周曉娜;李亮印

1.一種燃料電池系統(tǒng)(1)，包括：

-至少一個(gè)燃料電池模塊(10)，其具有的第一和第二供電端子(101,102)在燃料電池模塊的操作期間具有施加到其上的電輸出電壓(U_A)并且被配置連接電力負(fù)載(2)，

-空氣供應(yīng)裝置(40)，其連接至少一個(gè)燃料電池模塊(10)用于以可調(diào)節(jié)的空氣量向燃料電池模塊(10)供應(yīng)作為用于產(chǎn)生燃料電池模塊(10)的輸出電壓(U_A)的反應(yīng)物之一的空氣(51)，

-控制裝置(30)，其連接至少一個(gè)燃料電池模塊(10)和連接空氣供應(yīng)裝置(40)，用于控制至少一個(gè)燃料電池模塊(10)在第一和第二供電端子(101,102)處的輸出功率和用于調(diào)節(jié)由空氣供應(yīng)裝置(40)供應(yīng)的空氣量，

-其中，控制裝置(30)被配置以檢測(cè)負(fù)載(20)的負(fù)載需求，并且根據(jù)檢測(cè)的負(fù)載需求控制至少一個(gè)燃料電池模塊(10)的輸出功率，同時(shí)根據(jù)檢測(cè)的負(fù)載需求基于特定空氣比以空氣比控制的方式調(diào)節(jié)和更新由空氣供應(yīng)裝置(40)提供的空氣量，其中，控制裝置(30)具有存儲(chǔ)在其中的空氣比對(duì)輸出電壓特性(13,14)，并且控制裝置(30)被配置依據(jù)空氣比對(duì)輸出電壓特性(13,14)以空氣比控制的方式調(diào)節(jié)至少一個(gè)燃料電池模塊(10)的輸出電壓(U_A)并從而調(diào)節(jié)至少一個(gè)燃料電池模塊(10)的輸出功率，其中，負(fù)載(2)直接電連接至少一個(gè)燃料電池模塊(10)，負(fù)載(2)和至少一個(gè)燃料電池模塊(10)之間沒(méi)有連接的功率轉(zhuǎn)換器，并且至少一個(gè)燃料電池模塊(10)的輸出功率通過(guò)其空氣供應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)以作為中間功率轉(zhuǎn)換器的替代物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，

其特征在于，控制裝置(30)被配置以空氣比控制的方式于空氣比在1和2之間調(diào)節(jié)由空氣供應(yīng)裝置(40)供應(yīng)的空氣量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，

其特征在于，控制裝置(30)被配置以空氣比控制的方式于空氣比在1.5和2之間調(diào)節(jié)由空氣供應(yīng)裝置(40)供應(yīng)的空氣量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，

其特征在于，控制裝置(30)具有存儲(chǔ)在其中的第一和第二空氣比對(duì)輸出電壓特性(13,14)，控制裝置(30)被配置以空氣比控制的方式在所述第一和第二空氣比對(duì)輸出電壓特性(13,14)之間的范圍(15)內(nèi)調(diào)節(jié)至少一個(gè)燃料電池模塊(10)的輸出電壓(U_A)并從而調(diào)節(jié)至少一個(gè)燃料電池模塊(10)的輸出功率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，

其特征在于，第一空氣比對(duì)輸出電壓特性(13)表示負(fù)載需求的最小允許變化，第二空氣比對(duì)輸出電壓特性(14)表示負(fù)載需求的最大允許變化。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，

其特征在于，用于控制至少一個(gè)燃料電池模塊(10)的輸出功率的控制裝置(30),其被配置依據(jù)檢測(cè)的負(fù)載需求調(diào)節(jié)由空氣供應(yīng)裝置(40)供應(yīng)的空氣量，僅用于大于該至少一個(gè)燃料電池模塊(10)的最大允許負(fù)載電流的10％的負(fù)載需求。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，

其特征在于，空氣供應(yīng)裝置(40)包括空氣壓縮機(jī)。