[发明专利]氢燃料电池中的空气储罐和可变几何形状空气处理

说明书

一种用于燃料电池堆的空气处理系统，包括：设置在压缩机下游的气动存储设备；流量控制阀系统，其被配置为将气动存储设备的入口可操作地耦合到压缩机的出口，并被配置为将气动存储设备的出口可操作地耦合到燃料电池堆的入口；以及控制器，其被配置为响应于功率需求大于阈值，使流量控制阀打开以增加从气动存储设备到燃料电池堆的空气流速率。

相关申请的交叉引用

本非临时申请根据35 U.S.C.§119(e)和任何其它适用法律或法规，要求于 2021年 2 月 10 日提交的美国非临时专利申请序列号 17/172,764的权益和优先权，其全部公开内容特此通过引用明确并入本文中。

技术领域

本公开一般涉及用于操作氢燃料电池系统的系统和方法。

背景技术

诸如车辆之类的燃料电池系统使用氢气或富氢气体来给电机提供动力。燃料电池堆可以从燃料电池中发生的电化学反应以直流电（DC）的形式生成电。燃料处理器将燃料转换成燃料电池可用的形式。如果系统由诸如甲醇、汽油、柴油或气化煤之类的富氢的常规燃料提供动力，则重整器可以将碳氢化合物转换成氢和碳化合物的气体混合物或重整产物。重整产物然后可以转换成二氧化碳，净化并再循环回到燃料电池堆中。

发明内容

一种用于燃料电池堆的空气处理系统，包括：设置在压缩机下游的气动存储设备；流量控制阀系统，被配置为将气动存储设备的入口可操作地耦合到压缩机的出口，并被配置为将气动存储设备的出口可操作地耦合到燃料电池堆的入口；以及控制器，被配置为响应于功率需求大于阈值，使流量控制阀打开以增加从气动存储设备到燃料电池堆的空气流速率。

一种用于操作燃料电池堆的空气处理系统的方法，包括响应于功率需求大于阈值，控制流量控制阀以增加从气动存储设备到燃料电池堆的空气流速率。

一种用于燃料电池堆的空气处理系统，包括被配置为从燃料电池堆输出的排气回收能量的涡轮机、设置在涡轮机下游并被配置为向燃料电池堆供应第一体积的空气的压缩机、燃料电池堆上游的气动存储设备、以及被配置为响应于功率需求大于阈值功率需求的改变而从气动存储设备向燃料电池堆供应第二体积的空气的控制器，其中从涡轮机回收的能量被供应到涡轮机或控制器中的至少一个。

附图说明

详细描述特别参考以下附图，其中：

图1是图示示例燃料电池系统的框图；

图2是图示图1的燃料电池系统的示例空气处理系统的框图；以及

图3是图示用于操作图2的空气处理系统的示例过程流程的框图。

具体实施方式

虽然本公开的概念易于进行各种修改和替代形式，但是特定的示例性实施例已经在附图中通过示例的方式示出并将被描述。然而，应当理解，不意图将本公开的概念限制于所公开的特定形式；相反，意图是覆盖落入如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。

说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“说明性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以包括或可能不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指代相同的实施例。另外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，主张结合其它实施例实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内，无论是否明确描述。附加地，应当领会，以“至少一个A、B和C”的形式包括在列表中的项目可以意指（A）；（B）；（C）；（A和B）；（B和C）；（A和C）；或者（A、B和C）。类似地，以“A、B或C中的至少一个”的形式列出的项目可以意指（A）；（B）；（C）；（A和B）；（B和C）；（A和C）；或者（A、B和C）。