[发明专利]具有氢气缓冲的燃料电池燃料处理器

权利要求书

1.一种燃料电池组件，包括：

燃料电池；

烃燃料处理器，其制备用于燃料电池中的氢；以及

氢缓冲器，其存储在所述燃料处理器中制备的氢的一部分，

在所述一部分氢被用在所述组件启动期间的情况下，对于在压力P_b下将氢存储为压缩气体的容器形式的缓冲器，基于加热燃料处理器所要求的时间t_初始和在当燃料电池在指定压力P_fc下工作所要求的最大氢流速f_H2，max下的开始制备的氢，所述缓冲器的体积V_{b，初始，max}为：

(i)V_{b，初始，max}＝n＊f_H2，max＊t_初始＊P_fc/P_b

其中，n为大于或等于1的数，表示缓冲器尺寸加大的程度，压力P_b和指定压力P_fc的单位为atm、时间t_初始的单位为秒、最大氢流速f_H2，max的单位为升/秒，缓冲器的体积V_{b，初始，max}的单位为升，以及其中，V_{b，初始，max}表示在最大氢流速下所述燃料电池要求的缓冲器的体积，f_H2，max表示燃料电池所要求的最大氢流速，t_初始表示需要开始加热燃料电池的时间，P_fc是燃料电池的操作压力，以及P_b是存储氢气的容器的压力，

在所述一部分氢被用在所述组件运行中当燃料电池需要时供所述组件使用的情况下，当燃料处理器产生氢的速度f_H2，fp暂时滞后于燃料电池所要求的氢流速f_H2，fc时，缓冲器的体积设置为仅仅以要求的流速向燃料电池供应氢，当滞后时间t_滞后随着需要的氢流速与氢产生速度之间不匹配程度而变化时，所述缓冲器的体积V_b，瞬态为：

(ii)V_b，瞬态＝max(abs(t_滞后＊(f_H2，fp-f_H2，fc)))

其中f_H2，fp和f_H2，fc的单位为升/秒、t_滞后的单位为秒，V_b，瞬态的单位为升。

2.根据权利要求1的燃料电池组件，其中所述燃料处理器为蒸汽重整器。

3.根据权利要求2的燃料电池组件，其中所述蒸汽重整器为变压重整器。 

4.根据权利要求3的燃料电池组件，包括水气变换反应器，用于增加在变压重整器中制备的氢。

5.根据权利要求4的燃料电池组件，包括气体分离器，用于分离从所述变换反应器获得的氢。

6.根据权利要求5的燃料电池组件，其中所述缓冲器的尺寸设置为存储供所述组件在启动时使用的足量的氢。

7.根据权利要求5的燃料电池组件，其中在所述组件启动时以及当在所述组件运行中燃料处理器制备的氢临时少于燃料电池运行需求量时，所述缓冲器的尺寸设置为存储供所述组件使用的足量的氢。