[发明专利]燃料电池系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

燃料电池堆，所述燃料电池堆包括燃料电极和空气电极；

燃料气体供应模块，所述燃料气体供应模块被配置为将作为燃料气体的氢气和氧气供应至所述燃料电池堆；

燃料气体供应管线，所述燃料气体供应管线包括通道，将所述燃料气体通过所述通道供应至所述燃料电池堆；

加湿模块，所述加湿模块布置在所述燃料气体供应管线中，所述加湿模块被配置为将水分供应至所述燃料气体以便将所述燃料气体加湿；以及

控制器，所述控制器被配置为控制所述燃料气体供应管线，使得：

在所述燃料电池堆的运行的初始阶段确定所述燃料电池堆的温度低时，所述燃料气体绕过所述加湿模块并且然后被直接供应至所述燃料电池堆，并且

当所述燃料电池堆的温度达到正常温度时，所述燃料气体通过所述加湿模块并且然后被供应至所述燃料电池堆。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器进一步被配置为：控制从所述燃料气体供应模块排出的各种燃料气体的排出量，在确定所述燃料电池堆的温度低时进行控制使得各种燃料气体的排出量是额定运行量或更少，并且当所述燃料电池堆的温度达到正常温度时进行控制使得各种燃料气体的排出量是额定运行量。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器进一步被配置为进行控制，使得在确定所述燃料电池堆的温度低时停止所述加湿模块的运行，并且使得当所述燃料电池堆的温度达到正常温度时运行所述加湿模块。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统，还包括：冷却模块，所述冷却模块包括被配置为使第一冷却剂循环以与所述燃料电池堆交换热量的储存罐。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其中，所述冷却模块还包括冷却剂罐，所述冷却剂罐被配置为使第二冷却剂循环；以及热交换器，所述热交换器布置在所述储存罐与所述冷却剂罐之间以允许所述第一冷却剂和所述第二冷却剂彼此交换热量。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其中，所述控制器进一步被配置为进行控制，使得在确定所述第一冷却剂的温度是冷却温度或更高时运行所述冷却剂罐。

7.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，在所述燃料电池堆的电压是参考值或更高的情况下，所述控制器进一步被配置为确定所述燃料电池堆的温度是正常温度。

8.根据权利要求1所述的燃料电池系统，还包括：

温度传感器，所述温度传感器被配置为测量所述燃料电池堆的温度，其中，

所述控制器进一步被配置为基于由所述温度传感器测量的值来确定所述燃料电池堆的温度是低温还是正常温度。

9.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，

所述燃料气体供应模块包括被配置为将氢气供应至所述燃料电池堆的氢气供应系统和被配置为将包括氧气的空气供应至所述燃料电池堆的空气供应系统，并且

所述燃料气体供应管线包括：

氢气供应管线，所述氢气供应管线连接至所述氢气供应系统并且连接至所述燃料电池堆，所述氢气供应管线被配置为将在通过所述加湿模块时加湿的氢气供应至所述燃料电极；

空气供应管线，所述空气供应管线连接至所述空气供应系统并且连接至所述燃料电池堆，所述空气供应管线被配置为将在通过所述加湿模块时加湿的空气供应至所述空气电极；

第一旁通管线，所述第一旁通管线从所述氢气供应管线的在所述加湿模块之前的点分叉，所述第一旁通管线被配置为绕过所述加湿模块并且将氢气直接供应至所述燃料电极；以及

第二旁通管线，所述第二旁通管线从所述空气供应管线的在所述加湿模块之前的点分叉，所述第二旁通管线被配置为绕过所述加湿模块并且将空气直接供应至所述空气电极。