[发明专利]用于燃料电池网格的级联启动的动态地控制的热交换

摘要

一种“级联启动控制器”提供用于快速地和高效地将互连燃料电池的网格初始化的各种技术。一般而言，级联启动控制器动态地控制在网格中的燃料电池之间的热交换，以经由从较热燃料电池堆向较凉燃料电池堆的过量热能路由的扩展模式来产生燃料电池网格的级联启动。经由被耦合到燃料电池网格的热交换网格的自动化阀来动态地控制过量热能路由的这一扩展模式，以减少用于网格中的燃料电池堆的总启动时间。然后使超出用来将燃料电池加热到操作温度的热的附加过量热可用于多种目的，包括但不限于预热天然气或者其它燃料以用于由燃料电池使用、本地或者基于社区的加热系统、基于热的能量联产系统等。

主权项

1.一种燃料电池启动系统，包括：三个或者更多个燃料电池堆的网格，每个燃料电池堆包括一个或者多个热交换系统以用于在将所述燃料电池堆加热到允许所述燃料电池堆执行自持续功率生成反应的工作温度时使用，并且以用于在从所述燃料电池堆去除过量热时使用；每个燃料电池堆的所述热交换系统被耦合到热交换途径的一个或者多个自动化阀；每个阀被自动地控制以绕过所述燃料电池堆中的一个或者多个燃料电池堆的所述热交换系统或者经由所述热交换途径将所述燃料电池堆中的一个或者多个燃料电池堆的所述热交换系统连接到一个或者多个邻近燃料电池堆的所述热交换系统；通过自动地控制所述阀以在附加过量热能变得可用时使得过量热能经由所述热交换途径从增加数目的较热燃料电池堆被路由到一个或者多个较凉燃料电池堆，来将三个或者更多个燃料电池堆的所述网格的级联启动初始化；继续所述级联启动，直至三个或者更多个燃料电池堆的所述网格中的选择的数目的燃料电池堆已经达到能够在被供应反应燃料时执行自持续功率生成反应的工作温度；并且其中所述级联启动包括过量热能从所述较热燃料电池堆向所述较凉燃料电池堆路由的扩展模式，所述扩展模式经由所述自动化阀被动态地控制以减少用于所述网格中的所述选择的数目的燃料电池堆的总启动时间。