[发明专利]用于运行燃料电池系统的方法、控制设备和燃料电池系统

权利要求书

1.一种用于运行燃料电池系统(100)的方法，所述燃料电池系统具有燃料电池堆(20)、压缩器(10)、压力维持阀(40)和控制设备(50)，所述燃料电池堆具有多个燃料电池(110)，所述燃料电池(110)分别具有至少一个阴极区段(K)和至少一个阳极区段(A)，所述压缩器(10)用于将空气输送到所述阴极区段(K)中，其中，所述至少一个阴极区段(K)布置在所述压缩器(10)的下游并且与所述压缩器流体连通地布置，且布置在所述压力维持阀(40)的上游并且与所述压力维持阀流体连通地布置，其中，所述燃料电池系统(100)具有在所述压缩器(10)与所述压力维持阀(40)之间的高压区域(HDB)，其中，所述方法包括以下步骤：

a)由所述控制设备(50)接收对增加的通到所述至少一个阴极区段(K)的空气质量流(ms)的请求，

b)通过由所述控制设备(50)至少部分地打开所述压力维持阀(40)来降低在所述高压区域(HDB)中的压力，

c)通过由所述控制设备(50)增加所述压缩器(10)的转速来增加通到所述至少一个阴极区段(K)的空气质量流(ms)，

d)通过在恒定或者近似恒定的空气质量流(ms)的情况下由所述控制设备(50)至少部分地关闭所述压力维持阀(40)来增加在所述高压区域(HDB)中的压力。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，所述燃料电池系统(100)还具有加湿器(60)、尤其是外部的加湿器(60)，以用于加湿膜片(22)，尤其其中，所述外部的加湿器(60)在所述至少一个阴极区段(K)的上游和/或下游与所述阴极区段(K)流体连通地布置。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，根据所述膜片(22)的湿度通过至少部分地关闭所述压力维持阀(40)来增加在所述高压区域(HDB)中的压力。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，通过至少部分地打开所述压力维持阀(40)直到达到或几乎达到所述压缩器(10)的特征图的截止极限(SG)来实现在所述高压区域(HDB)中的压力的降低。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，所述燃料电池系统(100)还具有涡轮机(30)，其中，所述涡轮机(30)布置在所述阴极区段的下游并且与所述阴极区段(K)流体连通地布置，其中，所述压力维持阀(40)布置在所述涡轮机(30)的下游或者上游。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，所述燃料电池系统(100)还具有增压空气冷却器(70)，尤其其中，所述增压空气冷却器(70)在所述压缩器(10)的下游和/或所述阴极区段(K)的上游与所述阴极区段(K)流体连通地布置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，所述燃料电池系统(100)具有至少一个第一旁路(80)，所述至少一个第一旁路具有至少一个第一旁路阀(82)，其中，所述至少一个第一旁路(80)具有从所述压缩器(10)到所述阴极区段(K)的、尤其是并行于所述外部的加湿器(60)和/或所述增压空气冷却器的直接的流体连通的流动引导。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，所述燃料电池系统(100)具有至少一个第二旁路(84)，所述至少一个第二旁路具有至少一个第二旁路阀(86)，其中，所述至少一个第二旁路(84)具有从所述阴极区段(K)到所述压力维持阀(40)和/或涡轮机(30)的、尤其是并行于所述外部的加湿器(60)的直接的流体连通的流动引导。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，所述燃料电池系统(100)还具有空气过滤器(90)，尤其其中，所述空气过滤器(90)在所述压缩器(10)的上游与所述压缩器(10)流体连通地布置。