[发明专利]用于冷却燃料电池动力交通工具的系统和方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

燃料电池堆，其包括布置成堆叠构造的多个燃料电池，每个燃料电池包括双极板组件，所述双极板组件包括：

第一板和第二板，其具有设置于其间的内部冷却剂流动路径；

用于第一反应气体的流动路径，其位于第一板的与所述内部冷却剂流动路径相对的一侧；和

用于第二反应气体的流动路径，其位于第二板的与所述内部冷却剂流动路径相对的一侧；和

冷却系统，其被构造成用以将冷却剂置于与至少一个所述双极板组件处于热连通；

其中，所述内部冷却剂流动路径与所述第一和第二反应气体流动路径之间的循环压力差使设置于所述双极板组件内的冷却剂的体积发生膨胀和收缩，由此泵送冷却剂穿过所述冷却系统。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述冷却系统包括：

散热器，其用于冷却冷却剂；

冷却剂环，其被构造成用以将冷却剂置于与所述燃料电池堆和所述散热器处于流体连通；

冷却剂贮存器，其与所述燃料电池堆和所述冷却剂环处于流体连通；和

多个止回阀，其沿着所述冷却剂环流体地设置。

3.如权利要求2所述的燃料电池系统，进一步包括：温度传感器，其用于传感所述冷却系统内的冷却剂的温度，其中所述冷却系统内的冷却剂温度的增加与所述冷却系统内的冷却剂压力的增加相关。

4.如权利要求3所述的燃料电池系统，进一步包括：压力调节器，其用于调节所述第一和第二反应气体流动路径的压力，其中所述压力调节器进行操作用以基于所述冷却系统内的冷却剂的温度来安排所述第一和第二反应气体流动路径的压力循环。

5.如权利要求4所述的燃料电池系统，进一步包括：压力传感器，其用于传感所述冷却系统内的冷却剂的压力，其中所述压力传感器作为反馈控制器进行操作，用于安排所述第一和第二反应气体流动路径的压力循环。

6.如权利要求2所述的燃料电池系统，其中，止回阀被流体地设置成使得从所述燃料电池堆排出的冷却剂的至少一部分被引导至所述散热器用于冷却。

7.如权利要求2所述的燃料电池系统，进一步包括：冷却剂泵，其与所述冷却剂环处于流体连通，其中所述冷却剂泵设置在所述散热器与所述燃料电池堆之间。

8.一种交通工具，包括如权利要求1所述的燃料电池系统。

9.一种用于在燃料电池系统中泵送冷却剂的方法，所述方法包括：

提供燃料电池堆，其包括布置成堆叠构造的多个燃料电池，每个燃料电池包括双极板组件，所述双极板组件包括：

第一板和第二板，其具有设置于其间的内部冷却剂流动路径；

用于第一反应气体的流动路径，其位于第一板的与所述内部冷却剂流动路径相对的一侧；和

用于第二反应气体的流动路径，其位于第二板的与所述内部冷却剂流动路径相对的一侧；

检测冷却系统中的冷却剂泵失效；

将由所述燃料电池堆生成的最大允许功率降低至预先确定的极限；以及

在所述内部冷却剂流动路径与所述第一和第二反应气体流动路径之间的循环压力差，使得设置于所述双极板组件内的冷却剂的体积的膨胀和收缩发挥作用，来泵送冷却剂穿过所述冷却系统。

10.一种燃料电池系统，包括：

燃料电池堆，其包括布置成堆叠构造的多个燃料电池，每个燃料电池包括双极板组件，所述双极板组件包括：

第一板和第二板，其具有设置于其间的内部冷却剂流动路径；

用于第一反应气体的流动路径，其位于第一板的与所述内部冷却剂流动路径相对的一侧；和

用于第二反应气体的流动路径，其位于第二板的与所述内部冷却剂流动路径相对的一侧；和

冷却系统，其被构造成用以将冷却剂置于与至少一个所述双极板组件处于热连通，其中所述冷却系统包括：

主系统，由此使冷却剂泵将冷却剂循环穿过所述冷却系统；和

后备系统，由此所述内部冷却剂流动路径与所述第一和第二反应气体流动路径之间的循环压力差使设置于所述双极板组件内的冷却剂的体积发生膨胀和收缩，由此泵送冷却剂穿过所述冷却系统。