[发明专利]提高燃料电池堆的可控性的方法和装置

权利要求书

1.一种用于调整利用燃料电池产生电的燃料电池系统中的电流值的装置，所述燃料电池系统中的每个燃料电池包括阳极侧(100)、阴极侧(102)以及所述阳极侧和所述阴极侧之间的电解质(104)，并且所述燃料电池系统包括至少两个电串联的个体燃料电池堆或堆组，每个所述堆(103)包括至少一个燃料电池，其特征在于，用于调整所述燃料电池系统中的电流值的所述装置包括：

-用于从至少一个串联中汲取所述电流的主要部分的模块；

-至少一个调整电路(112)，该至少一个调整电路(112)用于调整所述串联内的所述个体燃料电池堆或堆组的电流值；

-集成模块(116、124)，该集成模块(116、124)用于集成所述至少一个调整电路与所述个体燃料电池堆或堆组，以便将与所述电流的主要部分相比较小的补偿电流布置为经过所述至少一个调整电路，并且

-所述至少一个调整电路(112)包括用于控制所述至少一个燃料电池堆(103)中的所述较小的补偿电流的模块。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括所述调整电路(112)，该调整电路(112)用于通过汲取或者供应所述至少一个燃料电池堆(103)中的电流来调整所述电流值。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括所述调整电路(112)，该调整电路(112)用于通过生成调整电路(112)电流值来调整所述至少一个燃料电池堆(103)中的所述电流值，所述调整电路(112)电流值与所述至少串联的堆中的电流值相比在0-10％的范围内。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调整电路(112)电流值与所述至少串联的堆(103)中的电流值相比优选地在0-3％的范围内。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括所述集成模块(116、124)，该集成模块(116、124)用于通过针对所述至少一个调整电路(112)使用与用于测量所使用的电压的所述模块相同的布线(116)和相同的至少一个电路板(124)，来集成所述至少一个调整电路(112)与用于测量燃料电池堆(103)的电压的模块(124)。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括作为所述至少一个调整电路(112)的隔离高频变压器装置。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调整电路(112)实现为非隔离级联转换器装置，该非隔离级联转换器装置包括用于产生控制信号的模块(116、124)、开关S和控制模块(131)，所述开关S受控而处于打开和闭合位置，所述控制模块(131)作为用于通过在控制开关S处于打开或闭合位置时使用所述控制信号来控制所述较小的补偿电流以单独地调整每个燃料电池堆(103)的电流的模块。

8.一种用于调整用于利用燃料电池堆(103)产生电的燃料电池系统中的电流值的方法，其特征在于，在所述方法中，对所述电流值的所述调整由以下步骤实现：

-从个体燃料电池堆(103)或堆组(103)的至少一个串联汲取所述电流的主要部分；

-通过集成所述至少一个调整电路(112)与所述个体燃料电池堆或堆组而将与所述电流的主要部分相比较小的补偿电流布置为经过所述至少一个调整电路(112)，来调整所述串联内的所述个体燃料电池堆(103)或堆(103)组的电流值；

-以及，通过使用所述至少一个集成调整电路(112)来控制所述至少一个燃料电池堆(103)中的所述较小的补偿电流。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过汲取或者供应所述至少一个燃料电池堆(103)中的电流来调整所述电流值。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过生成调整电路(112)电流值来调整所述电流值，其中，所述调整电路(112)电流值与所述至少串联的堆(103)中的电流值相比在0-10％的范围内。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述调整电路(112)电流值与所述至少串联的堆(103)中的电流值相比优选地在0-3％的范围内。