[发明专利]燃料电池系统的操作方法

权利要求书

1.一种操作燃料电池系统的方法，该方法包括：

在不从燃料箱供应燃料的同时在燃料电池堆中产生电力；

将所述电力的输出电压向目标电压降低，以增加所述电力的输出电流；

测量所述输出电流的增加速率；

当所述输出电流的增加速率低于阈值速率时，开始向所述燃料电池堆供应燃料；以及

控制所述燃料电池堆中的燃料浓度，以将所述输出电流维持在目标电流电平。

2.如权利要求1所述的方法，其中产生所述电力的步骤包括：操作所述燃料电池堆直到所述燃料电池堆产生的电力的输出电压被稳定在开路电压电平为止。

3.如权利要求1所述的方法，其中在降低所述电力的输出电压时，所述输出电压减小直到其达到所述目标电压为止。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述阈值速率不大于0A/s。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述阈值速率在0A/s与-0.5A/s之间。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述输出电压被维持在所述目标电压。

7.如权利要求1所述的方法，其中控制所述燃料电池堆中的燃料浓度的步骤包括：

在第一时段期间供应燃料；以及

在第二时段期间停止燃料供应。

8.如权利要求1所述的方法，其中控制所述燃料电池堆中的燃料浓度的步骤包括：操作燃料泵以从所述燃料箱向混合器供应燃料。

9.如权利要求8所述的方法，其中控制所述燃料电池堆中的燃料浓度的步骤进一步包括：在所述混合器中将来自所述燃料箱的燃料与水混合。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述燃料泵由从下列的组中选择的控制器来控制，所述组包括比例控制器、比例积分控制器、和比例积分微分控制器。

11.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述输出电压维持在所述目标电压；

检测所述燃料电池堆中的温度；以及

当检测到的温度大于阈值温度时，降低所述目标电压。

12.如权利要求11所述的方法，其中降低所述目标电压的步骤包括：控制所述燃料电池堆中的燃料的浓度，以将所述输出电压维持在降低的目标电压。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述阈值温度在大于参考操作温度2％与10％之间。

14.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述输出电压维持在所述目标电压；

测量供应到配置用于冷却所述燃料电池堆的风扇的功率；以及

当测得的供应到所述风扇的功率大于阈值功率时，降低所述目标电压。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述阈值功率比参考操作功率大5％到20％。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述参考操作功率是所述风扇的最大使用功率的70％。

17.一种操作燃料电池系统的系统，该系统包括：

用于在不从燃料箱供应燃料的同时在燃料电池堆中产生电力的装置；

用于将所述电力的输出电压向目标电压降低以增加所述电力的输出电流的装置；

用于测量所述输出电流的增加速率的装置；

用于在所述输出电流的增加速率低于阈值速率时开始向所述燃料电池堆供应燃料的装置；以及

用于控制所述燃料电池堆中的燃料浓度以将所述输出电流维持在目标电流电平的装置。

18.如权利要求17所述的系统，其中用于控制所述燃料电池堆中的燃料浓度的装置包括：

用于在第一时段期间供应燃料的装置；以及

用于在第二时段期间停止燃料供应的装置。

19.如权利要求17所述的系统，其中用于控制所述燃料电池堆中的燃料浓度的装置包括：

用于将所述输出电压维持在所述目标电压的装置；

用于检测所述燃料电池堆中的温度的装置；以及

用于在检测到的温度大于阈值温度时降低所述目标电压的装置。

20.一种操作燃料电池系统的系统，该系统包括：

燃料电池堆，其被配置为在不从燃料箱供应燃料的同时产生电力；

外围设备，其被配置为将所述电力的输出电压向目标电压降低以增加所述电力的输出电流，并且测量所述输出电流的增加速率；以及

控制器，其被配置为在所述输出电流的增加速率低于阈值速率时开始向所述燃料电池堆供应燃料，并且控制所述燃料电池堆中的燃料浓度以将所述输出电流维持在目标电流电平。