[发明专利]燃料电池系统及启动控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括启动燃烧器、阴极换热器、阴极入口管道和第一空气管道，其特征在于，还包括电加热器，其与所述阴极换热器并联在所述第一空气管道和所述阴极入口管道之间；

所述阴极换热器通过阴极换热器进气管道与所述第一空气管道连通；所述电加热器通过电加热器进气管道与所述第一空气管道连通，所述第一空气管道上安装有第一空气阀门；所述阴极换热器进气管道上安装有第二空气阀门，所述电加热器进气管道上安装有第三空气阀门。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括：

燃烧器燃气进气管道，其与所述启动燃烧器连接以用于为所述启动燃烧器提供燃气；

燃烧器空气进气管道，其与所述启动燃烧器连接以用于为所述启动燃烧器提供空气；

烟气管道，其连接所述启动燃烧器和所述阴极换热器以用于将加热后的烟气输送给所述阴极换热器；

尾气管道，其与所述阴极换热器连通以用于排气。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括第二空气管道，其连接在所述燃烧器空气进气管道与所述烟气管道之间以用于为所述烟气降温。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括阴极出口管道，所述阴极出口管道连通阴极出口和所述启动燃烧器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的燃料电池系统，其特征在于，还包括，阳极换热器、阳极换热器燃气进气管道和阳极换热器保护气进气管道。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的燃料电池系统的启动控制方法，其特征在于，所述启动控制方法包括：

对所述启动燃烧器进行点火检测；

若所述启动燃烧器点火检测失败，则所述电加热器启动以将来自于所述第一空气管道的空气进行加热，以通入所述阴极入口管道。

7.根据权利要求6所述的启动控制方法，其特征在于，在点火检测前，开启所述第一空气管道上的第一空气阀门和阴极换热器进气管道上的第二空气阀门。

8.根据权利要求6所述的启动控制方法，其特征在于，所述启动燃烧器点火检测失败后，减小阴极换热器进气管道上的第二空气阀门的开度，开启电加热器进气管道上的第三空气阀门，所述电加热器工作。

9.根据权利要求6所述的启动控制方法，其特征在于，开启燃烧器燃气进气管道上的第一燃气阀门和燃烧器空气进气管道上的第四空气阀门，从而为所述启动燃烧器供气，所述启动燃烧器进行点火检测，所述点火检测成功后，所述启动燃烧器工作并通过烟气管道向阴极换热器提供加热烟气，从而加热来自第二空气阀门的空气，加热完成后，所述加热烟气通过尾气通道排出。

10.根据权利要求9所述的启动控制方法，其特征在于，当所述烟气的温度高于预设阈值时，开启第二空气管道上的第五空气阀门。

11.根据权利要求6所述的启动控制方法，其特征在于，从阴极入口管道流入热区的空气流经所述热区后，通过阴极出口管道流出，进入启动燃烧器。

12.根据权利要求6-11中任一项所述的启动控制方法，其特征在于，关闭阳极换热器燃气进气管道上的第二燃气阀门，开启阳极换热器保护气进气管道上的保护气阀门。

13.根据权利要求12所述的启动控制方法，其特征在于，启动过程结束后，所述燃料电池系统进入过渡态，在所述过渡态时，所述第二燃气阀门逐渐开启，所述保护气阀门逐渐关闭；第四空气阀门逐渐关闭，第一燃气阀门逐渐关闭，第一空气阀门的开度逐渐增大；

在所述过渡态结束后，所述第四空气阀门关闭，所述第一燃气阀门关闭，所述保护气阀门关闭。

14.根据权利要求6所述的启动控制方法，其特征在于，所述启动燃烧器点火检测失败为三次点火失败；或者，所述启动燃烧器点火检测失败为所述启动燃烧器温度大于安全使用温度。