[发明专利]用于冷燃料电池系统操作的控制方法

权利要求书

1.一种操作包括燃料电池和将空气提供给燃料电池的压缩机的 燃料电池系统的方法，该方法包括：

检测燃料电池的温度；

在检测的温度低于阈值时从压缩机到燃料电池的空气流动路径 中提供限制；以及

通过增加燃料电池提供给压缩机的功率来增加压缩机的速度，以 便将所需空气流动提供给燃料电池。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，燃料电池系统还包 括布置在压缩机和燃料电池之间的流动控制器，并且在空气流动路径 中提供限制通过流动控制器来实现。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，流动控制器包括在 空气流动路径中提供可变限制的阀，减小空气流过的截面面积。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括检测压缩机 上的压力，并且作为压缩机的被确定压力比例的函数，来控制限制。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括检测燃料电 池处的空气流动速度，并且作为被确定空气流动速度的函数来控制压 缩机的输出。

6.一种燃料电池系统，包括：

至少一个燃料电池；

压缩机，具有与燃料电池连通的输出端，以便将受压的空气流提 供给燃料电池，燃料电池与压缩机连通，以便将功率提供给压缩机， 从而支持压缩机的操作；

至少一个流动控制器，布置在压缩机输出端和燃料电池之间，并 且来自于压缩机受压的空气流从中流到燃料电池，流动控制器为流过 其中的空气提供面积的可变限制；

空气流动传感器，适用于提供指示去往燃料电池的空气流动速度 的信号；

温度传感器，适用于提供环境温度或燃料电池温度中的至少一个 的信号；以及

控制系统，与空气流动传感器、温度传感器、压缩机和流动控制 器连通，控制系统将信号提供给流动控制器，以便在温度传感器提供 指示低于阈值的温度的信号时，增加流过流动控制器的空气限制，并 且控制系统提供控制压缩机操作的信号，以便即使在流动控制器减小 空气流过其中的面积时，也通过增加燃料电池提供给压缩机的功率来 将确定的空气流动速度提供给燃料电池。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，在流动控制器为流 过其中的空气提供减小面积时，控制系统造成压缩机提供具有较高压 力比例的输出流动速度，增加压缩机从燃料电池的功率吸取。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，压缩机提供具有较 高压力比例的输出流动速度，增加了从压缩机排出的空气的温度。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述至少一个流动 控制器包括相互平行布置的两个阀，以及布置在所述两个之一和燃料 电池之间的加湿器，以便控制流过其中并到达燃料电池的空气的湿 度。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，控制系统使用向前 供应控制，以便控制通过所述至少一个流动控制器提供的限制。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，通过控制流过所 述至少一个流动控制器的空气，控制系统使得压缩机压力比例最大。

12.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括提供指示压 缩机的输出压力的信号的压力传感器，压力传感器与控制系统连通。

13.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括布置在压缩 机和燃料电池之间的空气冷却器，并且其中来自于压缩机的增加的空 气温度输出流过空气冷却器，并且热量传递到流过空气冷却器的流 体。