[发明专利]用于在冻结条件下可靠的阳极到阴极流动的滑流

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

包括多个燃料电池的燃料电池堆，所述各燃料电池包括用于接收携带氢的流体的阳极、用于接收携带氧的流体的阴极、和与所述阳极和所述阴极合作以使至少一种催化电离的反应物在这两个电极之间通过的介质；

与所述阳极流体连通的阳极流道；

与所述阴极流体连通的阴极流道；以及

与所述阳极流道和所述阴极流道流体地合作的三通阀，所述阀包括：

建立所述携带氢的流体从所述阳极流道到所述阴极流道的选择性引入的至少一个致动机构；以及

流量控制孔口，所述流量控制孔口构造成控制进入所述阴极流道的阳极流量，使得在存在于所述流道和阀中的水可以冻结的环境条件下，所述孔口对滑流流体的提高压力作出响应，从而响应于所述滑流流体通过所述孔口而利用所述孔口的挠曲动作来去除位于所述孔口上的任何冻结的水。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述流量控制孔口具有柔性构造。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还构造成在相对于所述携带氢的流体的加压状态中输送所述滑流流体。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还构造成在低于所述携带氢的流体的湿度下输送所述滑流流体经过所述孔口。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述孔口被流体地设置在所述致动机构的下游并且不被包含在所述阀的壳体内。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个致动机构包括可线性移动的柱塞。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个致动机构包括可旋转塞。

8.一种操作燃料电池系统的方法，所述方法包括：

配置与所述燃料电池系统的阳极流道和阴极流道流体地合作的阀，所述阀包括至少一个致动机构和流量控制孔口；

使加压的滑流通过所述孔口，使得在存在于所述阳极流道、阴极流道和阀的至少一个中的水可被冻结的环境条件下，所述孔口响应于所述滑流的提高压力而挠曲，从而通过所述挠曲来去除位于所述孔口上的任何冻结的水；以及

通过所述至少一个致动机构和所述孔口将携带氢的流体从所述阳极流道导入所述阴极流道。

9.如权利要求8所述的方法，其中在所述阳极流道、阴极流道和阀的至少一个中存在的水被冻结的所述环境条件下，在所述燃料电池系统的关闭期间进行所述操作。

10.如权利要求8所述的方法，其中在存在于所述阳极流道、阴极流道和阀中的至少一个中的水被冻结的所述环境条件下，在所述燃料电池系统的启动期间进行所述操作。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述滑流包含温度高于水的冻结温度且湿度低于20%的空气。

12.如权利要求8所述的方法，其中从用于将反应物输送至所述阴极流道的压缩机中输送经过所述孔口的空气。

13.如权利要求8所述的方法，其中所述阀是三通阀。