[发明专利]燃料电池系统和用于控制燃料电池系统的方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，所述燃料电池系统具有

燃料电池(2)；

阳极气体通过其供给至所述燃料电池的气体供给通道(6)；

阳极气体通过其从所述燃料电池排出的气体排出通道(12)，所述 气体排出通道的一端基本关闭以将从所述燃料电池排出的阳极气体以 非常低的速率排出，防止所述燃料电池系统的发电性能劣化；

所述气体排出通道(12)通过其与所述气体供给通道(6)连通的 连通通道(30)；

用于在关闭状态和打开状态之间切换所述连通通道的连通状态的 连通状态切换装置；

用于在所述连通通道打开时使气体从所述气体排出通道流到所述 气体供给通道的气体流动装置；和

用于控制通过所述连通状态切换装置切换所述连通通道的连通状 态的连通状态控制装置(50)，其中所述连通状态控制装置通常使所述 连通通道保持在关闭状态，并且在满足与所述燃料电池的运行状态相关 的预定条件时打开所述连通通道。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中：

所述连通状态控制装置(50)包括用于确定所述燃料电池上的负载 是否低于第一参考负载的运行区域确定装置；和

在所述燃料电池(2)上的负载低于所述第一参考负载时，所述连 通状态控制装置(50)确定满足所述预定条件并打开所述连通通道。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中在所述燃料电池的输出 电流等于或低于参考值时，所述运行区域确定装置确定所述燃料电池 (2)上的负载低于所述第一参考负载。

4.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其中：

所述连通状态控制装置(50)包括用于确定所述燃料电池上的负载 当前是否高于第二参考负载的运行区域确定装置；和

如果所述燃料电池(2)上的负载当前高于所述第二参考负载，则 所述连通状态控制装置(50)确定满足所述预定条件并打开所述连通通 道。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中：

所述连通状态控制装置(50)包括用于测量或计算与所述燃料电池 的阳极的水合程度相关的物理量并且确定所测量或计算的物理量是否 表示所述阳极的水合程度低于参考值的水合程度确定装置；和

如果所测量或计算的物理量表示所述阳极的水合程度低于所述参 考值，则所述连通状态控制装置(50)打开所述连通通道。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其中：

所述物理量是所述燃料电池(2)的电压的降低率；和

所述水合程度确定装置包括用于测量所述燃料电池(2)的电压的 降低率的装置。

7.根据权利要求5或6所述的燃料电池系统，其中：

所述物理量是所述气体排出通道(12)中的阳极气体的湿度；和

所述水合程度确定装置包括用于测量所述气体排出通道(12)中的 阳极气体的湿度的装置。

8.根据权利要求5或6所述的燃料电池系统，其中：

所述物理量是所述燃料电池(2)的阳极入口侧的电压和所述燃料 电池(2)的阳极出口侧的电压之间的差；和

所述水合程度确定装置包括用于测量所述燃料电池(2)的阳极入 口侧的电压和所述燃料电池(2)的阳极出口侧的电压之间的差的装置。

9.根据权利要求5或6所述的燃料电池系统，其中：

所述物理量是所述燃料电池(2)的运行温度；和

所述水合程度确定装置包括用于测量所述燃料电池(2)的运行温 度的装置。

10.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其中所述燃料电池(2) 阳极处的气流方向与所述燃料电池(2)阴极处的气流方向相反。