[发明专利]用于燃料电池中的MEA调节的系统和方法

权利要求书

1.一种用于调节燃料电池中的膜电极组件(MEA)的方法，所述燃料电池用于燃料电池堆，所述方法包括：将所述燃料电池堆的燃料入口加湿至至少95％的相对湿度，在负载循环阶段通过控制器控制燃料电池的运行以在校准的电流密度范围内循环燃料电池的电流密度；

在负载循环阶段之后，在具有预定的电压恢复持续时间的至少一个电压恢复阶段中，通过控制器分别将所述燃料电池的电流密度和电池电压维持在校准的电流密度水平和校准的保持电压电平下；

在完成所述预定的电压恢复持续时间后，通过电压传感器测量所述电池电压；

响应于测量的电池电压超过目标电压，执行针对所述燃料电池或燃料电池堆的控制动作，包括经由控制器记录指示所述膜电极组件MEA的成功调节的诊断代码，以及响应于测量的电池电压不超过目标电压，重复负载循环阶段和电压恢复阶段，然后再次确定测量的电池电压是否超过目标电压。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述校准的电流密度水平在0.5到1A/cm²的范围内，并且所述校准的保持电压电平在0到0.4伏的范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电压恢复持续时间在单个连续步骤中或在多个步骤中为至少10分钟。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述电压恢复持续时间在所述单个连续步骤或所述多个步骤中在10-30分钟的范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，至少一个电压恢复阶段包括多个电压恢复阶段。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

在所述至少一个电压恢复阶段之前，执行负载循环阶段，其中所述电流密度水平在校准的电流密度范围内循环，所述校准的电流密度范围具有下限和超过在所述至少一个电压恢复阶段期间使用的所述电流密度水平的上限。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述下限是在所述至少一个电压恢复阶段期间使用的所述电流密度水平的至少两倍。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述至少一个电压恢复阶段期间使用的所述电流密度水平为0.6A/cm²，所述下限为1.5A/cm²，并且所述上限为2A/cm²。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个电压恢复阶段在从室温至50℃的范围的温度下进行。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个电压恢复阶段在至少80℃的温度下执行，并且包括：向所述燃料电池的阳极供应氢气；

向所述燃料电池的阴极供应氮气；以及

将所述校准的保持电压电平维持在0至0.2V。