本发明专利技术涉及一种用于调节燃料电池系统(1)的工作方式的方法，该燃料电池系统包括：至少一个具有阳极部(3)和阴极部(4)的燃料电池堆(2)、用于将燃料从燃料源(6)送至阳极部(3)的阳极供应管线(5)、用于将阳极供应管线(5)内的燃料供应至阳极部(3)的燃料供应装置(7)、用于从阳极部(3)将阳极废气排出至环境的阳极排出管线(8)和用于冲扫阳极部(3)的冲扫单元(9)，该方法具有以下步骤：确定冲扫开始时刻和/或要通过冲扫单元(9)来冲扫阳极部(3)的冲扫持续时间；并且依据所确定的冲扫开始时刻和/或冲扫持续时间将燃料供应装置(7)从正常运行调节至专属于冲扫运行的燃料供应运行，其中，在时间上在所确定的冲扫持续时间之前和/或期间内调节至专属于冲扫运行的燃料供应运行。本发明专利技术还涉及一种燃料电池系统(1)、一种计算机程序产品(16)以及一种具有存储在其上的用于执行本发明专利技术方法的计算机程序产品(16)的存储介质。质。质。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池系统和用于冲扫燃料电池系统的方法
[0001]本专利技术涉及一种燃料电池系统，其具有：带有阳极部和阴极部的燃料电池堆、用于将燃料从燃料源送至阳极部的阳极供应管线、用于将阳极供应管线内的燃料供应至阳极部的燃料供应装置、用于将阳极废气从阳极部排出至环境的阳极排出管线和用于冲扫阳极部的冲扫单元。本专利技术还涉及一种用于调节这种燃料电池系统的工作方式的方法。另外，本专利技术涉及一种用于执行这种方法的计算机程序产品以及一种用于存储计算机程序产品的存储介质。
技术介绍
[0002]同类型的冲扫单元被用在燃料电池系统的阳极排出管线中以冲扫阳极部。在此情况下，冲扫单元特别是被用于将阳极部内的氮气运离那里并送入环境。氮气可以从燃料电池堆的阴极部穿过燃料电池堆的隔膜到达阳极部并从那里到达阳极排出管线。由此，氮气可以与例如呈氢气形式的燃料一起经由循环管线和阳极供应管线又到达阳极部。为了有时排出这种混合物，阳极部可以通过冲扫单元、例如通过打开冲扫单元的冲扫阀而被冲扫。一旦冲扫阀被打开或冲扫过程开始，则阳极部内的压力降低。这种压力降低可能导致在阳极部与阴极部之间的临界压力差，其可能损伤隔膜。为了避免这一点，在现有技术中知道了用传感器单元识别这种压力降低。一旦识别出该压力降低，则例如可以通过适当驱控喷射器来抵制该压力降低。但是，在燃料电池系统的高度动态运行中相对频繁地发生冲扫过程，并且在压力降低与采取应对措施之间的延迟还是可能引起不希望的压力降低以及由此导致燃料电池堆内的压力损伤。
技术实现思路
[0003]本专利技术的任务是至少部分考虑前述问题。特别是，本专利技术的任务是提供一种用于调节燃料电池系统的工作方式的方法以及一种这样的燃料电池系统，借此能够以简单可靠的方式防止压力损伤。另外，本专利技术的任务是提供一种计算机程序产品以及一种存储介质，在其上存储有用于执行这种方法的计算机程序产品。
[0004]前述任务通过权利要求书来完成。特别是，前述任务通过根据权利要求1的方法、根据权利要求5的燃料电池系统、根据权利要求9的计算机程序产品以及根据权利要求10的存储介质来完成。本专利技术的其它优点来自从属权利要求、说明书和图。在此，关于方法所描述的特征和细节自然也与本专利技术的燃料电池系统、本专利技术的计算机程序产品、本专利技术的存储介质相关地是适用的，反之亦然，因此关于对各个专利技术方面的公开内容总是相互参照或可相互参照。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提出一种用于调节燃料电池系统的工作方式的方法。该燃料电池系统包括：至少一个具有阳极部和阴极部的燃料电池堆、用于将燃料从燃料源送至阳极部的阳极供应管线、用于将阳极供应管线内的燃料供应至阳极部的燃料供应装置、用于从阳极部将阳极废气排出至环境的阳极排出管线和用于冲扫阳极部的冲扫单元。该方
法具有如下步骤：
[0006]‑
确定冲扫开始时刻和/或要通过冲扫单元来冲扫阳极部的冲扫持续时间，并且
[0007]依据所确定的冲扫开始时刻和/或冲扫持续时间将该燃料供应装置从正常运行调节至专属于冲扫运行的燃料供应运行，其中，调节至专属于冲扫运行的燃料供应运行在时间上是在所确定的冲扫持续时间之前和/或期间内执行的。
[0008]在本专利技术方法的范围内，在冲扫过程尚未发生时或者至少尚未完全发生时，燃料供应装置因此已经被调节到专属于冲扫运行的燃料供应运行。即，根据本专利技术，燃料供应装置可以关于专属于冲扫运行的燃料供应运行或分别针对每个专属于冲扫运行的燃料供应运行被前瞻性调节。在这里，这尤其按如下目的来实现，即，尽量预防性防止在阳极部与阴极部之间可能有的压力差，而不是像迄今常见的那样事后改正。换言之，燃料供应装置可以依据所确定的冲扫开始时间和/或冲扫持续时间从正常运行被调节到专属于冲扫运行的燃料供应运行，以实现在阳极部和阴极部之间的预防性压力平衡。
[0009]该燃料供应装置为此优选被调节如下，即，在专属于冲扫运行的燃料供应运行中，相比于正常运行提高燃料的质量流，由此可以相应实现期望的压力平衡。
[0010]因为在冲扫阀打开时有大量物质流过阳极堆出口，故阳极出口质量流增大并且堆出口压力降低。这导致在燃料电池堆入口处的压力降低。通过本专利技术的方法，人们知道了何时要打开阀。由此，阳极供应装置(喷射器和/或引射器系统、压力调节器等)的喷射时间可被改变，以保证阳极供应质量流被增大并且获得稳定的阳极入口压力。
[0011]燃料供应单元优选安置在阳极供应管线之内和/或之处。即，燃料供应单元可以形成阳极供应管线的一部分。燃料供应单元可以相应布置在阳极部上游且在燃料源下游。燃料源能够以燃料罐形式提供。
[0012]该冲扫单元优选安置在阳极排出管线之中和/或之处。即，该冲扫单元可以形成阳极排出管线的一部分。冲扫单元可以相应布置在阳极部的下游。冲扫单元优选设计成冲扫阀或排出阀或者具有相应的阀。冲扫阀可以为了冲扫阳极部而从闭锁状态切换到流通状态。
[0013]阳极供应管线可以是指阳极气体供应管线，工作流体如氢气和/或含碳氢化合物的燃料或许与水蒸汽一起可被引导至阳极部的入口部。阳极排出管线可以是指如下的阳极废气管线，其将阳极气体或耗用燃料经由阳极部的出口部送至环境。阳极气体供应管线和阳极气体排出管线可以分别是指相应的管线系统。即，相应的管线不应被视为局限于唯一的管线，而是它也可以具有可至少部分输送相应流体的功能构件。
[0014]“调节到专属于冲扫运行的燃料供应运行”优选只在时间上在所确定的冲扫开始时间之前进行，即在冲扫过程开始前进行。尽管如此，燃料供应装置也可以在冲扫开始时刻之时和/或随后不久被切换到专属于冲扫运行的燃料供应运行。所述至少一个燃料电池堆分别具有阳极部、阴极部以及电解质膜，电解质膜夹设在阳极部与阴极部之间。燃料供应装置可以依据所确定的冲扫开始时间和/或冲扫持续时间从正常运行被调节到专属于冲扫运行的燃料供应运行，以实现在所述阳极部和阴极部之间的预防性压力平衡以保护电解质膜。
[0015]在本专利技术范围内，冲扫开始时间是指如下时刻，此时开始用于冲扫阳极部和/或阳极路径的冲扫过程，该阳极路径至少部分包含该阳极供应管线、阳极排出管线以及包含用
于将阳极废气循环到阳极供应管线和/或阳极部中的循环管线。冲扫开始时间因此尤其是指如下时刻，此时阀(冲扫阀)优选是打开的，以开始冲扫。
[0016]在本专利技术范围内，冲扫持续时间是指如下时间，在此期间执行用以冲扫阳极部和/或阳极路径的冲扫过程，该阳极路径至少部分包含该阳极供应管线、阳极排出管线以及包含用于将阳极废气循环到阳极供应管线和/或阳极部中的循环管线。特别是，该冲扫持续时间因此是指相应的时间段，在此期间阀(冲扫阀)优选是打开的(在打开位置)。
[0017]尤其优选地不仅确定冲扫开始时间，也确定冲扫持续时间。根据本专利技术的另一个实施方式，燃料供应装置可以具有至少一个喷射器并且通过将燃料供应装置从正常运行调节到专属于冲扫运行的燃料供应运行来调节喷射器的占空率和/或喷射频率。通过调节或调整喷射器的占空率和/或喷射频率，可以通过简单可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于调节燃料电池系统(1)的工作方式的方法，该燃料电池系统包括：至少一个具有阳极部(3)和阴极部(4)的燃料电池堆(2)、用于将燃料从燃料源(6)送至该阳极部(3)的阳极供应管线(5)、用于将该阳极供应管线(5)内的燃料供应至该阳极部(3)的燃料供应装置(7)、用于从该阳极部(3)将阳极废气排出至环境的阳极排出管线(8)和用于冲扫该阳极部(3)的冲扫单元(9)，该方法具有以下步骤：
‑
确定冲扫开始时刻和/或要通过该冲扫单元(9)来冲扫该阳极部(3)的冲扫持续时间，并且
‑
依据所确定的冲扫开始时刻和/或冲扫持续时间将该燃料供应装置(7)从正常运行调节至专属于冲扫运行的燃料供应运行，其中，在时间上在所确定的冲扫持续时间之前和/或期间内调节至所述专属于冲扫运行的燃料供应运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，该燃料供应装置(7)具有至少一个喷射器，并且通过将该燃料供应装置(7)从正常运行调节至所述专属于冲扫运行的燃料供应运行来调节该喷射器的占空率和/或喷射频率。3.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，该燃料电池系统(1)具有用于将阳极废气从该阳极部(3)送至该燃料供应装置(7)的循环管线(10)以及用于将所述阳极废气经由该循环管线(10)送至该燃料供应装置(7)的循环泵(11)，其中，该循环泵(11)依据所确定的冲扫开始时刻和/或冲扫持续时间从正常运行被调节至专属于冲扫运行的泵运行，并且其中，在时间上在所确定的冲扫持续时间之前和/或期间调节到所述专属于冲扫运行的泵运行。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，在该阳极部(3)与该阴极部(4)之间的压力差被确定，并且该燃料供应装置(7)的专属于冲扫运行的燃料供应运行和/或该循环泵(11)的专属于冲扫运行的泵运行依据所确定的压力差被调整。5.一种燃料电池系统(1)，包括：具有阳极部(3)和阴极部(4)的燃料电池堆(2)、用于将燃料从燃料源(6)送至该阳极部(3)的阳极供应管线(5)、用于将该阳极供应管线...
【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：AVL李斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：
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