[发明专利]燃料电池失效的预防装置与方法

权利要求书

1.一种燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述燃料电池包括至少一组单电池、位于所述单电池两侧的一对集电板以及分别位于该对集电板旁的一对端板，所述预防装置包括：

上游电压监测单元，对应每一单电池并同步监测每一单电池的上游电压；

下游电压监测单元，对应每一单电池并同步监测每一单电池的下游电压；

数据处理单元，接收所述上游电压监测单元与所述下游电压监测单元所传输的所述上游电压与所述下游电压的电压信号，以得到每一单电池的所述上游电压与所述下游电压的差动电压；以及

系统控制单元，根据所述差动电压对所述燃料电池进行失效预防的矫正控制。

2.如权利要求1所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述上游电压监测单元包括上游电压计，所述下游电压监测单元包括下游电压计。

3.如权利要求1所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述上游电压监测单元与所述下游电压监测单元为阳极电压计。

4.如权利要求1所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述上游电压监测单元与所述下游电压监测单元为阴极电压计。

5.如权利要求1所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述单电池包括：

膜电极组；

阳极流场板，包括传输燃料的阳极流道；

阴极流场板，包括传输氧化剂的阴极流道；

阳极气体扩散层，位于该膜电极组与该阳极流场板之间；以及

阴极气体扩散层，位于该膜电极组与该阴极流场板之间。

6.如权利要求5所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述燃料电池还包括：

燃料入口歧道，连接每一单电池的所述阳极流道的入口；

燃料出口歧道，连接每一单电池的所述阳极流道的出口；

氧化剂入口歧道，连接每一单电池的所述阴极流道的入口；以及

氧化剂出口歧道，连接每一单电池的所述阴极流道的出口。

7.如权利要求1所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述数据处理单元包括数据撷取单元与数据运算单元。

8.如权利要求1所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述系统控制单元的所述失效预防的矫正控制包括根据所述差动电压与一容许区间，对所述燃料电池进行所述失效预防的矫正控制。

9.如权利要求8所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述失效预防的矫正控制还包括：当判定所述差动电压低于所述容许区间的下限，则进行水管理不当的矫正控制。

10.如权利要求9所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述水管理不当的矫正控制是选自包括增加相对湿度、降低所述燃料电池的温度与降低化学计量中的至少一种措施。

11.如权利要求8所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述失效预防的矫正控制还包括：当判定所述差动电压高于所述容许区间的上限，则进行化学计量管理不当的矫正控制。

12.如权利要求11所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述化学计量管理不当的矫正控制是选自包括增加化学计量、降低所述燃料电池的输出功率、增加所述燃料电池的温度与降低相对湿度中的至少一种措施。

13.如权利要求8所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述失效预防的矫正控制还包括：当判定所述差动电压高于所述容许区间的上限并有瞬间高峰出现时，则进行水泛滥的矫正控制。

14.如权利要求13所述的燃料电池失效的预防装置，其特征在于，所述水泛滥的矫正控制包括将燃料与氧化剂通入所述单电池，以排水。

15.一种燃料电池失效的预防方法，其特征在于，所述燃料电池包括至少一组单电池、位于所述单电池两侧的一对集电板以及分别位于该对集电板旁的一对端板，所述预防方法包括：

测量每一单电池的上游电压与下游电压，以得到所述上游电压与所述下游电压的差动电压；以及

判定所述差动电压是否位于一容许区间内，如果所述差动电压超出所述容许区间，则进行矫正。