[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统(100)，包括燃料电池堆(110)和电控单元(230)，所述电控单元配置成调整所述燃料电池堆(110)的操作参数以基于所述燃料电池堆(110)中的多个电池的电压输出的标准偏差优化所述燃料电池系统(100)的操作，其特征在于，所述电控单元(230)配置成通过调整所述燃料电池堆的操作参数以减小下述函数来优化所述燃料电池系统(100)的操作

f(σv,Pp)=ασv2+βPp2]]>

其中σ_v是所述多个电池的电压输出的标准偏差，P_p是寄生负载，和α，β是常数。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统(100)，其中，所述操作参数包括以下中的一个或更多个：

i)被供给至所述燃料电池堆上的阴极入口(156)的空气的流量；

ii)通过在所述堆(110)的相对端部上设置的加热器板(330a，330b)施加至所述燃料电池堆(110)的热量的水平；和

iii)从所述燃料电池堆(110)流出的所述电流。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统(100)，其中，所述电控单元(230)配置成：

i)打开阳极入口阀(153)，以允许燃料进入所述燃料电池堆(110)的阳极体积中；

ii)操作与所述燃料电池堆(110)的所述阴极空气入口(156)流体连通的空气压缩机(133)，以允许空气进入所述燃料电池堆(110)的阴极体积；

iii)监控所述阴极入口(156)和/或出口的温度；和

iv)一旦穿过所述阴极入口和/或出口的流体的温度超过预定水平，操作注水系统，以将水注入到所述阴极体积中；以及

v)限制从所述燃料电池堆流出的电流，以防止跨过所述燃料电池堆中的一个或更多个电池测量的电压下降至低于第一电压阈值。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，包括复用器单元，所述复用器单元配置成接收来自所述多个电池中的每一个的电压信号并且提供至少两个数字输出给所述电控单元以指示所述多个电池中的一个或多个的电压。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其中，所述数字输出适合于指示：

i)一个或多个电池的电压是否低于所述第一电压阈值；和

ii)多个电池中的一个的电压是否低于比所述第一电压阈值高的第二电压阈值。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其中，所述电控单元被配置成，如果所述数字输出指示所述一个或多个电池的电压低于所述第一电压阈值，断开所述燃料电池堆与电力负载的连接，并且在所述电压升高至高于所述第二电压阈值之后重新连接所述电力负载。

7.根据权利要求4或5所述的燃料电池系统，其中，包括控制器局域网络，其中所述控制器和/或复用器配置成将所述多个电池中的每一个的电压的指示提供给所述控制器局域网络。