[发明专利]用于燃料电池的可变燃料压力控制

权利要求书

1.一种燃料电池，其包括：

具有氧化剂流场的阴极；

水运送板，邻近于所述氧化剂流场和燃料流场的至少一个；

位于所述氧化剂流场下游的用于产生氧化剂背压的背压阀门，所述背压阀 门产生跨越水运送板的期望的压力差；以及

布置于所述燃料流场上游且包含机动入口的喷射器，所述背压阀门布置在 氧化剂流场下游以调整氧化剂压力；压力调整器布置在所述喷射器上游，阴 极入口压力管线与压力调整器相通，所述压力调整器响应于空气压力的增加 和减少分别增加和减少所述燃料压力。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述水运送板是多孔 的。

3.根据权利要求2所述的燃料电池，其特征在于，所述期望的压力差在 所述燃料电池内保持期望的水平衡。

4.一种控制燃料电池内的水平衡的方法，其包括以下步骤：

提供具有空气流场的阴极；

提供邻近于空气流场和燃料流场的至少一个的水运送板；

提供位于所述空气流场下游的用于产生空气背压的背压阀门，所述背压阀 门产生跨越水运送板的期望的压力差；

提供布置于所述燃料流场上游且包含机动入口的喷射器，所述背压阀门布 置在空气流场下游以调整空气压力；

提供布置在所述喷射器上游的压力调整器，阴极入口压力管线与压力调整 器相通，所述压力调整器响应于空气压力的增加和减少分别增加和减少所述 燃料压力。

5.根据权利要求4所述的方法，其包括根据所述空气背压调整所述燃料 流场的燃料压力的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述燃料压力基于所述空 气和燃料流场之间的压力差进行调整。

7.根据权利要求6所述的方法，其包含保持所述燃料压力高于所述空气 压力。

8.根据权利要求4所述的方法，其包括提供期望的燃料量给阳极的步骤， 该步骤包含泵送所述未经使用的燃料的步骤。

9.一种燃料电池，其包括：

阴极，所述阴极具有连接于阴极反应物流场的阴极入口，所述阴极反应物 流场连接于阴极出口；

阴极反应物背压阀门，所述阀门连接于所述阴极出口，其中阴极反应剂从 氧化剂源流动通过所述阴极入口进入所述阴极反应剂流场，通过所述阴极反 应剂背压阀门进入所述阴极出口；

阳极，所述阳极具有连接于阳极反应剂流场的阳极入口，所述阳极反应剂 流场连接于阳极出口；

水运送板，所述水运送板邻近所述阴极反应剂流场和所述阳极反应剂流场 的至少一个，并被配置以保持液密封；以及

燃料流量控制阀门，所述阀门连接于燃料源的下游和所述阳极入口的上 游，所述燃料流量控制阀门可操作地连接于所述阴极反应剂，所述燃料流量 控制阀门可操作地连接于所述燃料供给，所述燃料流量控制阀门和所述阴极 反应剂背压阀门被配置以在所述氧化剂和跨越所述水运送板的所述燃料之间 保持所述液密封。

10.根据权利要求9所述的燃料电池，其包括：

燃料再循环管线，所述燃料再循环管线连接于所述阳极出口和所述阳极入 口之间；以及

再循环泵，所述再循环泵连接在所述燃料再循环管线中，其中所述再循环 泵被配置以将阳极排放物从所述阳极出口再循环至所述阳极入口。