[發明專利]陣列式燃料電池系統的控制裝置與方法

有效

• 申請號: 201811457050.7
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111211343B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 楊證皓;張勳承;林恒如;李嘉欣;洪劍長;張文昇
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01M8/04746
• 分類號: H01M8/04746;H01M8/04701;H01M8/04858;H01M8/0432;H01M8/0438;H01M8/04014;H01M8/04298
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

本發明內容提供一種陣列式燃料電池系統的控制裝置與方法，控制裝置包含溫度傳感裝置、控制器以及脈沖寬度調變電路，陣列式燃料電池系統包含多個燃料電池電堆，控制方法包括：以溫度傳感裝置測量該多個燃料電池電堆的溫度；以處理器依據各該燃料電池電堆的溫度計算該多個燃料電池電堆的平均溫度；以處理器判斷每一燃料電池電堆的溫度與平均溫度的溫差是否落于平均溫差預設區間內；當至少有一燃料電池電堆與平均溫度的溫差落于平均溫差預設區間之外，以處理器命令脈沖寬度調變電路去調整至少一燃料電池電堆的輸出電流。本發明可提高多個燃料電池電堆的溫度均勻性，相對地提高了陣列式燃料電池系統的供電效率。

技術領域

本發明有關于一種發電系統的控制裝置及其控制方法，尤指一種可適用于陣列式燃料電池系統的控制裝置及其控制方法。

背景技術

陣列式燃料電池系統為一種可提供高瓦數電力的供電系統，而陣列式燃料電池系統包含多個燃料電池電堆，而每一燃料電池電堆由多個相互電性連接的燃料電池所組成。當需要供應的電力越高時，可增加燃料電池電堆的數量。

然而即便是同一型號的燃料電池，彼此的穩定性也會有所差異，所以當多個燃料電池組成燃料電池電堆之后，各燃料電池電堆之間的穩定性的差異更大。所以當陣列式燃料電池系統進行電化學反應時，經常會發生該多個燃料電池電堆之間的溫差過大的情形，而這些的情形在燃料電池電堆數量越多時更為嚴重，由于燃料電池電堆之間的溫差過大，導致陣列式燃料電池系統的整體供電效率不佳。

有鑒于此，目前的確有需要一種改良的陣列式燃料電池系統的控制裝置及方法，至少可改善以上缺點。

發明內容

本發明內容提供一種陣列式燃料電池系統的控制裝置及方法，通過調整陰極的空氣流率以及各燃料電池電堆的輸出電流，以便提升溫度均勻性以及發電效率。

依據本發明內容的一實施例，提供一種陣列式燃料電池系統的控制方法，該陣列式燃料電池系統包含多個燃料電池電堆，該控制方法包括：

取得該多個燃料電池電堆的溫度；

依據該多個燃料電池電堆的溫度計算該多個燃料電池電堆的平均溫度；

判斷該多個燃料電池電堆的每一燃料電池電堆的溫度與該平均溫度的溫差是否落于一平均溫差預設區間內；以及

當至少有一個燃料電池電堆的溫度與該平均溫度的溫差落于該平均溫差預設區間之外，調整該至少一燃料電池電堆的輸出電流。

于一實施例中，當該至少一燃料電池電堆的溫度高于該平均溫度時，降低該至少一燃料電池電堆的輸出電流。

于一實施例中，當該至少一燃料電池電堆的溫度低于該平均溫度時，提高該至少一燃料電池電堆的輸出電流。

于一實施例中，更包括在調整該至少一燃料電池電堆的電流之前，判斷該陣列式燃料電池系統的平均溫度與一預設操作溫度的溫差是否落于一操作溫差預設區間內，當該平均溫度與該預設操作溫度的溫差落于該操作溫差預設區間之外，調整該陣列式燃料電池系統的空氣流率。

于一實施例中，當該平均溫度與該預設操作溫度的溫差落于該操作溫差預設區間之外，且當該平均溫度高于該預設操作溫度時，提高該陣列式燃料電池系統的該空氣流率。

于一實施例中，當該平均溫度與該預設操作溫度的溫差落于該操作溫差預設區間之外，且當該平均溫度低于該預設操作溫度時，降低該陣列式燃料電池系統的該空氣流率。

于一實施例中，更包括在調整該至少一燃料電池電堆的輸出電流之后，降低該陣列式燃料電池系統的空氣流率。

于一實施例中，更包括在降低該空氣流率之后，判斷該多個燃料電池電堆彼此間的升溫速率差異是否均小于一預設閾值，當該多個燃料電池電堆中任二者彼此間的升溫速率差異未小于該預設閾值時，調整該至少一燃料電池電堆的輸出電流。