[发明专利]用于降低燃料电池系统中排气氢浓度的装置及方法

权利要求书

1.一种用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的装置，包括：

第一空气截止阀即第一ACV，阻断供应到阴极的外部空气；

第二空气截止阀即第二ACV，阻断从所述阴极排放的排气氢；

空气吸气阀即ASV，以连接所述阴极与空气压缩机的进气口的第一模式和阻段所述阴极与所述空气压缩机的所述进气口之间的连接的第二模式操作；以及

控制器，当将氢供应到阳极时，在打开所述第一ACV且关闭所述第二ACV的状态下，使所述ASV以所述第一模式操作以将所述阴极中的空气储存在空气罐中，并且当将所述外部空气供应到所述阴极时，在保持所述第一ACV的打开状态且打开所述第二ACV的状态下，使所述ASV以所述第二模式操作以通过排气管线排放供应到所述阴极的所述外部空气。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

当所述ASV以所述第一模式操作时，所述空气压缩机吸入所述阴极中的所述空气，以将所述空气储存在所述空气罐中。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，

所述控制器控制所述空气压缩机吸入所述阴极中的所述空气参考时间。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，

所述控制器控制所述空气压缩机以将所述外部空气储存在所述空气罐中。

5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

浓度传感器，位于连接所述阴极与所述第二ACV的所述排气管线中，以测量所述阴极中的氢浓度。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，

当由所述浓度传感器测量的所述氢浓度超过参考浓度时，所述控制器降低所述阴极中的氢浓度。

7.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

压力传感器，测量所述空气罐的压力；以及

空气排气阀即AEV，将所述空气罐中的空气排放到所述空气罐外部。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，

当由所述压力传感器测量的所述压力超过参考压力时，所述控制器打开所述AEV以降低所述空气罐的所述压力。

9.一种用于降低燃料电池系统中的排气氢浓度的方法，包括以下步骤：

当将氢供应到阳极时，在打开第一空气截止阀即第一ACV且关闭第二空气截止阀即第二ACV的状态下，连接阴极与空气压缩机的进气口；

使所述空气压缩机运行以将所述阴极中的空气储存在空气罐中；以及

当将外部空气供应到所述阴极时，在保持所述第一ACV的打开状态且打开所述第二ACV的状态下，阻断所述阴极与所述空气压缩机的所述进气口之间的连接，以通过排气管线排放供应到所述阴极的所述外部空气。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，

在将所述阴极中的空气储存在空气罐中的步骤中使所述空气压缩机运行参考时间。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，

连接阴极与空气压缩机的进气口包括：

测量所述阴极中的氢浓度；以及

当测量的所述氢浓度超过参考浓度时，在打开所述第一ACV且关闭所述第二ACV的状态下，连接所述阴极与所述空气压缩机的所述进气口。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，

将所述阴极中的空气储存在空气罐中包括：

测量所述空气罐的压力；以及

当测量的所述压力超过参考压力时，将所述空气罐中的所述空气排放到所述空气罐外部。