[发明专利]使用于低于冰点的环境条件的燃料电池电站操作系统和方法

权利要求书

1.一种燃料电池电站操作系统（10），该系统（10）包括：

a. 燃料电池（12），其被配置用于引导氧化剂和燃料反应物流通过燃料电池（12）以生成电流并且在燃料电池（12）的操作期间通过负载电路（14）向主要负载（16）提供该电流；

b. 系统控制器（46），其被固定在与燃料电池（12）的通信中，用于当开/关转换设备（58）指示系统控制器（46）停止运转燃料电池（12）时并且当温度传感器（52）感测到燃料电池（12）温度低于预定的冻结-安全操作温度时，维持燃料电池的操作（12）。

2.权利要求1的系统（10），进一步包括辅助负载（64），其被固定在与燃料电池（12）的电力通信中，并且被固定在与系统控制器（46）的通信中，从而每当在开/关转换设备（58）指示系统控制器（46）停止运转燃料电池（12）时和在温度传感器（52）感测到燃料电池（12）温度低于预定的冻结-安全操作温度时，系统控制器（46）维持燃料电池（12）的操作的时候，燃料电池（12）生成的电流从主要负载（16）被引导到辅助负载（64）。

3.一种燃料电池电站操作系统（10），该系统（10）包括：

a. 燃料电池（12），其被配置用于引导氧化剂和燃料反应物流通过燃料电池（12）以生成电流并且在燃料电池（12）的操作期间通过负载电路（14）向主要负载（16）提供该电流；

b. 系统控制器（46），其被固定在与燃料电池（12）的通信中，用于控制燃料电池（12）的操作；

c. 操作电路（48），其被固定在与系统控制器（46）和燃料电池（12）及在系统控制器（46）和燃料电池（12）之间的通信中，用于控制燃料电池（12）的操作，包括通过响应于从系统控制器（46）接收的控制信号控制反应物流通过燃料电池（12）的流动；

d. 温度传感器（52），其被固定在燃料电池（12）上，用于感测燃料电池（12）的温度，并且用于将所感测的温度传送给系统控制器（46）；

e. 开/关转换设备（58），其被固定在与系统控制器（46）和操作电路（48）及在系统控制器（46）和操作电路（48）之间的通信中，用于选择性地允许操作电路（48）来操作燃料电池（12）；和

f. 开/关转换设备旁路电路（60），其被固定在与系统控制器（46）和操作电路（48）及在系统控制器（46）和操作电路（48）之间的通信中，用于当转换设备（58）被关断并且温度传感器（52）感测到燃料电池（12）温度低于预定的冻结-安全操作温度时，选择性地允许燃料电池（12）的操作。

4.权利要求3的燃料电池电站操作系统（10），进一步包括辅助负载（64），其被固定在通过辅助负载转换设备（62）与燃料电池（12）的电力通信中，并且被固定在与系统控制器（46）的通信中，从而每当在开/关转换设备（58）指示系统控制器（46）停止运转燃料电池（12）时和在温度传感器（52）感测到燃料电池（12）温度低于预定的冻结-安全操作温度时，系统控制器（46）维持燃料电池（12）的操作的时候，燃料电池（12）生成的电流从主要负载（16）被引导到辅助负载（64）。

5.一种在低于冰点的环境条件中操作燃料电池电站系统（10）的方法，该方法包括：

a. 通过接通开/关转换设备（58）启动燃料电池（12）以引导氧化剂和燃料反应物流流经燃料电池（12），以操作燃料电池（12）来产生被引导到主要负载（16）的电流；

b. 当燃料电池（12）在燃料电池电解质（54）附近具有低于预定的冻结-安全操作温度的温度时，通过关断开/关转换设备（58）来执行第一中止的冻结起动；并且

c. 控制燃料电池（12）以继续操作直到当开/关转换设备（58）被关断时燃料电池（12）在在电解质（54）附近的温度高于预定的冻结-安全操作温度为止。

6.权利要求5的方法进一步包括，在关断开/关转换设备（58）之后，将电流从主要负载（16）引导至辅助负载（64）。

7.权利要求5的方法进一步包括，在执行了第一中止的冻结起动之后，然后当燃料电池在燃料电池电解质（54）附近具备低于预定的冻结-安全操作温度的温度时通过接通开/关转换设备（58）接着关断开/关转换设备（58）来执行第二中止的冻结起动，并且然后控制燃料电池（12）以继续操作，直到当开/关转换设备（58）被关断时燃料电池（12）在电解质（54）附近的温度高于预定的冻结-安全操作温度为止。