[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种启动燃料电池系统的操作的方法，所述燃料电池系统包括燃料电池堆，所述方法包括以下步骤：

i)打开阳极入口阀，以允许燃料进入所述燃料电池堆的阳极体积中；

ii)操作与所述燃料电池堆的阴极空气入口流体连通的空气压缩机，以允许空气进入所述燃料电池堆的阴极体积中；

iii)监控所述阴极入口和/或出口的温度；和

iv)一旦穿过所述阴极入口和/或出口的流体的温度超过预定水平，操作注水系统以将水注入到所述阴极体积中，

其中，限制从所述燃料电池堆流出的电流，以防止跨过所述燃料电池堆中的一个或更多的电池测量的电压下降至低于第一电压阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电流增大，直到所述电压下降至低于比所述第一电压阈值高的第二电压阈值为止。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述电流相对于时间以预定的速率增大。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中在所述电压下降至低于所述第二电压阈值之后，所述电流被减小，且直到所述电压升高至高于所述第二电压阈值为止。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述电流以高于所述电流增大速率的速率减小。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述电流被增大，直到达到所述燃料电池堆的额定电流为止。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中限制所述电流以防止跨过所述燃料电池堆的电池电压的总和下降至低于第三电压阈值。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第三电压阈值大于所述燃料电池堆中的电池的数量与所述第二电压阈值的值的乘积。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述加热器被操作以将阴极入口温度的范围保持在5℃和10℃之间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过施加电流至位于所述燃料电池堆的相对的端部处的加热器板来给所述燃料电池堆提供热量，每个加热器板设置在所述燃料电池堆的端板和电流收集器板之间，每个加热板与各自相邻的端板热绝缘。

11.根据权利要求10所述的方法，包括通过所述加热器板中的水配送通路从注水管线供给冷却剂，以允许来自与所述加热器板的第一表面连通的所述注水管线的冷却剂通过至位于所述加热器板的相反的第二表面上的一个或更多的冷却剂端口。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述注水管线穿过所述燃料电池堆的端板至所述加热器板的所述第一表面。

13.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述水配送通路设置在所述加热器板的所述第二表面上。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在操作所述注水系统的所述步骤之前加热与所述燃料电池堆的所述阴极体积流体连通的注水管线。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括重复地激励燃料排放阀以引起所述阀的自加热的步骤。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括加热所述燃料电池的所述阴极体积和所述空气压缩机之间的空气入口管线中的空气的步骤。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在通过所述阴极入口和出口的流体的温度超过5℃之前所述燃料电池堆在没有注入水的情况下操作。

18.根据权利要求1所述的方法，其中将来自所述燃料电池堆中的多个电池中的每个电池的电压的指示提供给控制器，所述控制器调整所述燃料电池系统的控制参数。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述控制器提供数字输出以显示所述多个电池中的一个或更多个的电压。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述数字输出指示：

i)一个或更多个电池的电压是否低于所述第一电压阈值；和

ii)更多个电池中的一个的电压是否低于比所述第一电压阈值高的第二电压阈值。