[发明专利]两阶段、无HFR的冻结预备关闭方案

摘要

本发明涉及两阶段、无HFR的冻结预备关闭方案。一种在燃料电池系统关闭时提供燃料电池堆吹扫的系统和方法。所述方法提供两阶段吹扫过程，其中，第一阶段吹扫使用湿化阴极空气以使得燃料电池堆从系统关闭时的未知燃料电池堆水化水平达到已知燃料电池堆水化水平。当燃料电池堆用湿化空气进行吹扫时，燃料电池堆的水化水平渐近地降低至已知燃料电池堆水化水平，其中，第一阶段的持续时间基于作为安全边际的渐近线来设定。一旦实现已知水化水平，那么用干燥空气进行第二阶段吹扫，以将燃料电池堆水化度进一步降低至期望最终水化水平。

主权项

一种燃料电池系统，包括：包括阴极侧和阳极侧的燃料电池堆；压缩机，所述压缩机提供阴极空气给燃料电池堆的阴极侧；水蒸汽传输单元，所述水蒸汽传输单元用于在阴极空气被送至燃料电池堆之前湿化来自于压缩机的阴极空气；和控制器，所述控制器在燃料电池堆吹扫期间控制压缩机和所述水蒸汽传输单元，所述燃料电池堆吹扫包括第一阶段吹扫和第二阶段吹扫，所述压缩机在第一阶段吹扫期间通过所述水蒸汽传输单元提供湿化阴极空气给燃料电池堆，使得燃料电池堆水化水平基于第一阶段吹扫期间阴极入口空气的相对湿度而下降至已知水化值；且然后在第二阶段吹扫期间提供干燥阴极空气给燃料电池堆，使得燃料电池堆水化水平从第一阶段吹扫结束时的已知水化值下降至在第二阶段吹扫结束时的期望水化水平。