[發(fā)明專利]燃料電池系統(tǒng)和控制燃料電池系統(tǒng)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810297340.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108695526B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 小川朋宏;丸尾剛;松本峻;常川洋之
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/04119;H01M8/04223;H01M8/04228;H01M8/04303
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張建濤;車文

1.一種燃料電池系統(tǒng)，其特征在于包括：

燃料電池組，所述燃料電池組具有多個電池，所述多個電池每個均具有：氫通道，氫氣流過所述氫通道；氫通道入口，所述氫通道入口允許所述氫氣流入所述氫通道中；以及氫通道出口，所述氫通道出口允許所述氫氣從所述氫通道流出；

主負載，電力從所述燃料電池組被供應(yīng)到所述主負載；

循環(huán)通路，所述循環(huán)通路將所述氫通道入口和所述氫通道出口連接，使得被供應(yīng)到所述燃料電池組的所述氫氣通過所述循環(huán)通路循環(huán)；

氫泵，所述氫泵被設(shè)置在所述循環(huán)通路中，并且被構(gòu)造成在與所述氫氣的通常饋送方向?qū)?yīng)的正方向和與所述正方向相反的反方向中的選出的一個方向上旋轉(zhuǎn)；以及

控制器，所述控制器被構(gòu)造成控制所述氫泵，

其中，所述控制器被構(gòu)造成：在從停止從所述燃料電池組到所述主負載的電力供應(yīng)時至下一次開始到所述主負載的電力供應(yīng)時的時段期間，使所述氫泵在所述正方向上旋轉(zhuǎn)，以便以第一氫流量將預定第一氫量的所述氫氣通過所述氫通道入口饋送到每個所述電池中，然后使所述氫泵在所述反方向上旋轉(zhuǎn)，以便將第二氫量的所述氫氣通過所述氫通道出口饋送到每個所述電池中，其中所述第一氫流量大于發(fā)電所要求的最小氫流量，所述第二氫量小于所述第一氫量。

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，所述氫通道入口和所述氫通道出口中的至少一個包括多個直的流動通道，所述多個直的流動通道以規(guī)則間隔平行排列。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，在所述燃料電池系統(tǒng)中發(fā)電所要求的所述最小氫流量被取作1的情況下，在所述氫泵在所述正方向上旋轉(zhuǎn)期間饋送所述氫氣的所述第一氫流量對所述最小氫流量的比在1.5至3.0的范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，在所述氫泵在所述反方向上旋轉(zhuǎn)期間饋送所述氫氣的第二氫流量大于在所述氫泵在所述正方向上旋轉(zhuǎn)期間的所述第一氫流量。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，在所述氫泵在所述反方向上旋轉(zhuǎn)期間饋送所述氫氣的第二氫流量大于在所述氫泵在所述正方向上旋轉(zhuǎn)期間的所述第一氫流量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器以比所述氫泵在所述正方向上旋轉(zhuǎn)的時長短的時長使所述氫泵在所述反方向上旋轉(zhuǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器以比所述氫泵在所述正方向上旋轉(zhuǎn)的時長短的時長使所述氫泵在所述反方向上旋轉(zhuǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器以比所述氫泵在所述正方向上旋轉(zhuǎn)的時長短的時長使所述氫泵在所述反方向上旋轉(zhuǎn)。

9.一種控制燃料電池系統(tǒng)的方法，所述燃料電池系統(tǒng)包括：燃料電池組，所述燃料電池組具有多個電池，所述多個電池每個均具有氫氣流過的氫通道、允許所述氫氣流入所述氫通道中的氫通道入口以及允許所述氫氣從所述氫通道流出的氫通道出口；主負載，電力從所述燃料電池組被供應(yīng)到所述主負載；循環(huán)通路，所述循環(huán)通路將所述氫通道入口與所述氫通道出口連接，使得被供應(yīng)到所述燃料電池組的所述氫氣通過所述循環(huán)通路循環(huán)；以及氫泵，所述氫泵被設(shè)置在所述循環(huán)通路中，并且被構(gòu)造成在與所述氫氣的通常饋送方向?qū)?yīng)的正方向和與所述正方向相反的反方向中的選出的一個方向上旋轉(zhuǎn)，

所述方法的特征在于包括：

在從停止從所述燃料電池組到所述主負載的電力供應(yīng)時至下一次開始到所述主負載的電力供應(yīng)時的時段期間，使所述氫泵在所述正方向上旋轉(zhuǎn)，以便以比發(fā)電所要求的最小氫流量大的氫流量將預定第一氫量的所述氫氣通過所述氫通道入口饋送到每個所述電池中；

然后，在所述時段期間，使所述氫泵在所述反方向上旋轉(zhuǎn)，以便將第二氫量的所述氫氣通過所述氫通道出口饋送到每個所述電池中，所述第二氫量小于所述第一氫量。