[发明专利]用于关停时耗尽氧的燃料电池操作方法

权利要求书

1. 一种用于在燃料电池系统中产生氧耗尽气体的方法，所述方法包括：

确定所述燃料电池系统已被关停；

设定阴极空气流；

施加负载，以消耗由燃料电池组产生的功率；

通过调节电池组电流或所述负载以将电池组电压用作阴极化学计量比的表示从而来提供期望的阴极化学计量比，以便使得从所述燃料电池组内的阴极空气中耗尽氧；

以所述期望的电压和所述期望的阴极化学计量比来操作所述燃料电池系统，以便至少在所述燃料电池组的阴极侧中和在所述阴极排气中产生大量的氧耗尽气体；以及

关闭阴极排气阀并关掉所述压缩机。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中，以所述期望的阴极化学计量比来操作所述燃料电池系统包括操作所述燃料电池组降至大约为1的阴极化学计量比，以便在所述燃料电池组和所述阴极排气中产生大量的氧耗尽气体。

3. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括测量所述电池组中的阴极流，以便在以所述期望的阴极化学计量比操作所述燃料电池系统的同时计算所产生的氧耗尽气体的量。

4. 根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述期望的阴极化学计量比包括确定所述阴极排气中氧的浓度。

5. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括向阴极空气流中添加氢，以便控制所述阴极化学计量比。

6. 根据权利要求1所述的方法，其中，在所述电池组的阴极侧中和在所述阴极排气中产生大量的氧耗尽气体进一步包括将所述氧耗尽气体馈送至所述电池组的阳极侧。

7. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括提供较高分辨率的次级控制器以固定所述电池组负载。

8. 一种用于在燃料电池系统中产生氧耗尽气体的方法，所述方法包括：

确定所述燃料电池系统能被关停；

冷却燃料电池组；

调节阴极排气阀和压缩机以提高所述燃料电池组的阴极侧上的压力并施加关停负载，以获得期望的电压和期望的阴极化学计量比；

以所述期望的电压和所述期望的阴极化学计量比来操作所述燃料电池系统，以便在所述燃料电池系统的阴极侧、水汽转移单元和水汽转移单元旁通管线中产生大量的氧耗尽气体；

关闭所述阴极排气阀和水汽转移单元旁通阀并关掉所述压缩机；以及

当所述阴极侧上的氧耗尽气体的压力大致下降到环境压力时，关闭阴极入口阀。

9. 根据权利要求8所述的方法，进一步包括将在所述阴极侧中产生的氧耗尽气体馈送至所述燃料电池组的阳极侧。

10. 一种用于在燃料电池系统中产生氧耗尽气体的方法，所述方法包括：

在燃料电池系统关停时以大致为1的阴极化学计量比来操作燃料电池组，以便用氧耗尽气体置换阴极废气；以及

关闭阴极流量阀和关掉压缩机，以停止所述阴极空气流。