專利名稱：燃料電池系統(tǒng)凍結(jié)性能的水管理策略的制作方法
燃料電池系統(tǒng)凍結(jié)性能的水管sm略
獄領(lǐng)域
本發(fā)明一il^涉M用下面算法的TO電池系統(tǒng)，該算法用于確定在系統(tǒng)停
止之后燃料電池堆中產(chǎn)生的水是否易于凍結(jié)，如果易于凍結(jié)，進(jìn)行堆凈化更 具體地，本發(fā)明涉及采用下面算法的燃料電池系統(tǒng)，該算法周期性確定系統(tǒng)停
止:t后是否，f^度以下的^^牛，^ia行堆mt。 背景默
由于氣氣是清潔的并且肖調(diào)于在燃料電池中有^^生電能，因此它是非
常有吸引力的。i(BN"電池是包括陽(yáng)極、陰極和它們之間的,質(zhì)的電化學(xué)裝 置。陽(yáng)極接收氫氣，陰極接收氧氣或空氣。氨氣在陽(yáng)極離解產(chǎn)生自由iiM子和 電子。誠(chéng)子通過(guò)電解質(zhì)傳遞到陰極。,子與w卩陰極中的電子腿產(chǎn)^7k。
陽(yáng)極產(chǎn)生的電子不肖隨過(guò)嚇質(zhì)傳遞，而是在到達(dá)陰極之前直接3I31負(fù)載進(jìn)行工作。
質(zhì)子^WI斗電池(PEMFC)是機(jī)動(dòng)，的熱門燃料電池。PEMFC — 般包括固體電解質(zhì)質(zhì)子傳導(dǎo)膜，例如全氟磺酸膜。陽(yáng)極和陰極典型地包括擔(dān)載
在ra粒上的細(xì)碎催化齊鵬粒并與離聚物混合，所述催化劑顆粒一般是鈾(pt)。
催化混合^r沉積在膜的相對(duì)的兩面上。陽(yáng)極催化混，、陰極催化混，和膜 的組合限定膜電極組件(MEA)。制造MEA相對(duì)昂貴并且有效運(yùn)行需要特定 的餅。
在燃料電池堆中通常將若干個(gè)燃料電池組合在一起以產(chǎn)生所需功率。例 如，機(jī)動(dòng)糊的典型的燃料電池堆可以有兩百或更多堆疊的燃料電池。燃料電 池堆接收陰極輸入氣體，通常^131壓縮機(jī)被ilM)l堆的空氣流。并不是所有 的氧氣都被堆消耗， 一些空氣作為包括作為堆副產(chǎn)物的水的陰極廢氣排出。燃 料電池堆也接收EA至雌陽(yáng)極側(cè)的陽(yáng)，跑輸入氣體。
燃料電池堆包括一系列^g在堆中若干個(gè)MEA之間的雙極板。雙極板包 括堆中相令,料電池的陽(yáng)極側(cè)和陰極側(cè)。陽(yáng)極氣鵬動(dòng)鵬體在雙極板的陽(yáng) 極側(cè)以允許陽(yáng)極^3Z氣^A到各自的MEA中。陰極氣^^動(dòng)鵬體在雙
極板的陰極側(cè)，其允許陰極反應(yīng)氣1WA到各自的MEA中。雙極板由導(dǎo)電材 料例如不糊制成，因此它們肖辦將燃料電池產(chǎn)生的電傳導(dǎo)到堆外。雙極板還 包括糊流滅的流動(dòng)鵬。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，燃料電^^行在根Mm電池堆運(yùn)療溫度的特 定相對(duì)濕度和堆內(nèi)壓力下以提條效的艇行。而且，堆產(chǎn)生產(chǎn)物水。因此，
當(dāng)燃料電池堆停止時(shí)，堆中的MEA具有特定量的濕氣。如果 電池系統(tǒng)碰 巧在零度以下的環(huán)境中，這些濕氣會(huì)凍結(jié)，這可以損壞MEA、擴(kuò)散介質(zhì)、板 和/鵬片。因此，在現(xiàn)有駄中已知的是，在系統(tǒng)停止時(shí)千燥,電池堆和其 中的膜，從而防止堆由于凍結(jié)導(dǎo)致的損壞。
在一種現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)壓縮機(jī)迫使干燥的空氣通過(guò)堆來(lái)凈化(purge) 水并千燥堆。由于產(chǎn)物7K在MEA的陰極側(cè)存在大部分的濕氣,然而，由于MEA 是濕潤(rùn)的并且濕^131 MEA從陰極側(cè)擴(kuò)te卿極側(cè)，因此MEA的陽(yáng)極側(cè)也
有一些濕氣。因此，為了千燥的目的，堆干燥技術(shù)直接將陰極空氣ma陽(yáng)t腿
已知技術(shù)中，燃料電池堆的電力用于運(yùn)行壓縮機(jī):供空氣凈化:然而:作這些
需要燃料?？蛇x,，可以〗頓電池組的能量供應(yīng)靴。然而，這減少了電池 組存儲(chǔ)的育遣。
,如果堆中的產(chǎn)物水不凍結(jié)，不進(jìn)行凈化反應(yīng)氣體流動(dòng)皿，因?yàn)閮艋?4鵬千燥，潛在地陶氐了它們的壽命，并且需要育譴^it行壓織幾5l^靴。 因此，期望在機(jī)動(dòng) 5停止之后預(yù)測(cè)它是否會(huì)經(jīng)受凍結(jié)條件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開(kāi)了一種燃料電池系統(tǒng)，其4頓這樣的方法，該方 法確定系統(tǒng)停止之后根據(jù)預(yù)定輸入(例如環(huán)^^溫度、地理位置、日期、天氣預(yù) 報(bào)等)來(lái)確定凍結(jié)條件的可能性。如果系統(tǒng)確定凍結(jié)條件是可能的，那么系統(tǒng)
開(kāi)^M料電池系統(tǒng)的凈化停止，其中水和7K蒸氣被凈化出陽(yáng)極流動(dòng)ait禾n/或陰
極流動(dòng)通道。如果系統(tǒng)確定凍結(jié)條件是不可能的，那么開(kāi)始正常的停止程序， 無(wú)需凈化陽(yáng)極流動(dòng)通道柳或陰極 通道。然后系統(tǒng)將周期性確定條件是否改 變，如果隨后凍結(jié)剝牛變成是可能的，貝鵬開(kāi)始鵬氣鵬動(dòng)鵬的靴。如 果系統(tǒng)包括保皿略和存在可能的凍結(jié)條件，然后系統(tǒng) 定是否具有足夠的 燃料和/或電池組能M^^行保麟略，如果為否，則進(jìn)療鵬鵬凈化。
系統(tǒng)可以包括低功率喚醒計(jì)時(shí)電路來(lái)周期性喚醒發(fā)動(dòng)鵬制器以確定停止 之后凍結(jié)剝牛的可能性是否改變?？蛇x糊，系統(tǒng)可以包括確定、離的低功率 喚醒檢測(cè)電路，而不是使用高功耗的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器來(lái)確定停止之后凍結(jié)可能性 是否改變。
結(jié)合附圖，從下面的說(shuō)明和所附權(quán)利要求中本發(fā)明的其他特征伶變得顯而 易見(jiàn)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí) 案的確定燃料電池系統(tǒng)停止時(shí)是否#^ 可能的凍結(jié)條件和如果雜則進(jìn)行凈化鵬氣條動(dòng)通道的過(guò)程的流程亂
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)旨案的周期M知發(fā)動(dòng)機(jī)控庫(kù)iJM定系統(tǒng)停止 之后可能的凍結(jié)剝牛是否被的喚醒計(jì)時(shí)電路的示意圖；以及
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)l^案的如果系統(tǒng)停止之后溫叟下降到予^ 閾值驗(yàn)之下喚戯動(dòng)鵬制器的喚醒檢測(cè)電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面的本發(fā)明實(shí) 案的討論這樣的系統(tǒng)和方法，它們用于確定在;^料電 池系統(tǒng)停止時(shí)是否存在可能的凍結(jié)條件，如果為是，則進(jìn)行凈化；這些討論實(shí) 際上只是示例性的，并不意在限定發(fā)明或其應(yīng)用^途。
圖1是流程圖10，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)驗(yàn)案的方法，該方法用于雄 料電池系統(tǒng)停止時(shí)確定是否由于凍結(jié)條件的可能性而需要堆的凈化，此后周期 性地確定。算法在判定，(diamond) 12處確定是否作出機(jī)動(dòng)^5停止請(qǐng)求。 如果在判定菱形12處制定機(jī)動(dòng)^f止請(qǐng)求，然后算法在框14 ^g^MJt算 法以確定當(dāng)下凍結(jié)條件是否存在或者可能。為此目的可以使用任何適當(dāng)?shù)臏囟?算法，例如讀取提供環(huán)境溫度、冷卻流皿度、堆、M^或其他適當(dāng)溫叟的溫度 傳繊。另外，算法可以〗頓^1信系統(tǒng)，例如GlVTs On-Star 或接受GPS 信號(hào)。在GM On-Star 的實(shí) 案中，算法能識(shí)別日期和錢以確定凍結(jié)條 件的可能性，甚至接收當(dāng)下的天氣信息。例如，機(jī)動(dòng)糊仲夏在佛羅里達(dá)機(jī)動(dòng) 車輛停止之后凍結(jié)條件可能性低，而一月在密歇根機(jī)動(dòng)車輛凍結(jié)條4?？赡苄?高。在GPS的實(shí)駄案中，算法識(shí)別日期和體以確定凍結(jié)剝牛的可能性。
然后算法將信息提供給判定菱形16,其確定是否存在可能的凍結(jié)條件。 如果雜可能的凍結(jié)剝牛，那么在框18中算法開(kāi)始靴停止，用壓縮空氣凈
化堆中陽(yáng)極側(cè)和域陰極側(cè)反應(yīng)氣體流動(dòng)通道。在凈化停止期間可以進(jìn)行幾件
事，包括繞過(guò)陰極出口處的水蒸氣轉(zhuǎn)Wwvn裝置、停止冷卻流，、陶氏燃
料電池堆的壓力和提供高陰極化學(xué)計(jì)量比。設(shè)計(jì)這些步驟中的一些，將液態(tài)水 轉(zhuǎn)化為蒸汽，例如陶氏系統(tǒng)中的壓力，使其更易于^1道中清除。而且，停止
y襯口流體流以防止快速mByt的溫度，這有助于防止水蒸氣^r液態(tài)。通過(guò)打
開(kāi)陰極廢氣反壓閥斷氏系統(tǒng)的壓力。供應(yīng)髙陰極計(jì)量比皿壓縮機(jī)提供相對(duì)高
空氣流。ii^頓^M電池堆的電力驅(qū)動(dòng)臓機(jī)，節(jié)約了電池組的肯譴，然而, 繼續(xù)產(chǎn)生少量的產(chǎn)物水。
如果算法在判定菱形16處確定不TO可能的凍結(jié)條件，然后在框22處開(kāi) 始正常停止，其不包括流動(dòng)通道的凈化，以使下一次啟動(dòng)盡可能髙地保持膜的 濕潤(rùn)性。由于不知道天氣剝牛變得有多快、機(jī)動(dòng) ^停止多長(zhǎng)時(shí)間，以及當(dāng) 機(jī)動(dòng)，停止時(shí)它是否會(huì)被移動(dòng)，因此需要周期性地確定系統(tǒng)停止后凍結(jié)條件
的可能性是否發(fā)生改變。因此，在機(jī)動(dòng)糊停止預(yù)定長(zhǎng)的一段時(shí)間之后，算法 喚醒機(jī)動(dòng)糊電動(dòng)控制器，或其他裝置，以在框24處再次確定天氣^j牛是否 保證可能的凍結(jié)條件。在框24處確定可能的凍結(jié)條件是否存在的算法與框14 處j頓的系統(tǒng)規(guī)則可以是相同的，例如{頓環(huán)境鵬傳繊、GPS接收器等。 根據(jù)框24處算法確定的信息，算法隨后在判定菱形26處確定是否^可能的 凍結(jié)條件。
如果在判定菱形26處^#在可能的凍結(jié)條件，之后算法將再次回至雌24 處的周期性喚醒禾^以進(jìn)纟亍溫度算法。設(shè)計(jì)并寫A^法以便根據(jù)許多因素制定 確定的時(shí)間間隔。制定確定凍結(jié)^^牛的間隔將影響在系統(tǒng)停止時(shí)有多大的可能 性引微行凈化停止。換句話說(shuō)，如果系統(tǒng)相對(duì)頻繁iiiS行凍結(jié)剝牛確定，那 么在系統(tǒng)停止時(shí)的初始凈化決定將直到凍結(jié)條件可能性相對(duì)髙時(shí)才會(huì)決定凈 化。在一個(gè)實(shí)施方案中，每小時(shí)制定一次決定。可選擇地，根據(jù)傳感器的輸入, 例如堆的旨和環(huán)境溫度，模型可以估計(jì)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間。
如果^aS算法在判定菱形26處確定存在可能的凍結(jié)條件，那么算法在判 定菱形28處確定機(jī)動(dòng)，是否存在"保溫"策略。當(dāng)機(jī)動(dòng)，停止時(shí)，一些 燃料電池機(jī)動(dòng)，可以包括用于操作燃料電池堆的算法，使得燃料電池堆能加 熱且防止堆中的，水凍結(jié)。如果機(jī)動(dòng)糊不包括"保溫"策略，那么在框30
M^s新啟動(dòng)以在框is處mt停止。
在判定菱形28處，如果機(jī)動(dòng)^^F采用"保溫"策略，那么在判定菱形
32處，算法確定是否有足夠燃料禾n/或電、M會(huì)譴^it行"保溫"策略。當(dāng)算
法確定多少燃料和/或電池的能量是可接受的時(shí)，它應(yīng)當(dāng)考慮地理位置和/或用 戶OT狀況信息。例如，算法根據(jù)到燃料站的距離作出決定。如果機(jī)動(dòng)車輛不
具有足夠的鵬禾n/或電池組肖遣，那么算法轉(zhuǎn)到系縫啟框30以進(jìn)行框18的 g停止操作。如果在判定菱形32處機(jī)動(dòng)^5包括足夠的^^料禾P/或電池組能 量，那么算法在框34^I行"保溫"策略，然后在預(yù)定時(shí)間之后回到框24如 上所述確定是否存在可能的凍結(jié)剝牛。本領(lǐng)域已知不同的進(jìn)行"保溫"策略的 駄，包跪 料電池堆預(yù)定時(shí)間，鄉(xiāng)電池組能量驅(qū)動(dòng)電加熱器保持堆的 溫度、冷卻流體和/或其他元件加溫預(yù)定時(shí)間周期。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的在框24 ，供系統(tǒng)喚醒的系統(tǒng)40的示意 圖。系統(tǒng)40包括喚醒計(jì)時(shí)電路42和發(fā)動(dòng)鵬庫(kù)勝44。喚醒計(jì)時(shí)電路42可以 是發(fā)動(dòng)機(jī)控庫(kù)i勝44的一部分。喚醒計(jì)時(shí)電路42包^i十時(shí)器46和晶體管開(kāi)關(guān) 48。在正常割牛下當(dāng)發(fā)動(dòng)t鵬偉幡44運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將高信號(hào)施加到線50上的晶體 管開(kāi)關(guān)48的基極以允許晶體管開(kāi)關(guān)48導(dǎo)通。與門62的一^IA^到晶體 管開(kāi)關(guān)48的集電極終端。與門62的輸出是育g^吏信號(hào)至l踐52的計(jì)時(shí)器，當(dāng) 晶體管開(kāi)關(guān)48導(dǎo)通時(shí)該信號(hào)為低，因此斷開(kāi)計(jì)時(shí)器46。其他到與門62的輸入 是門鎖電路64的豐M嘗輸出， 一般為高。
在系統(tǒng)停止之后當(dāng)發(fā)動(dòng)鵬制器44關(guān)閉時(shí)，晶體管開(kāi)關(guān)48不再導(dǎo)通以使 到與門62的輸入為高，并且計(jì)時(shí)器M^吏線52變?yōu)楦邅?lái)激發(fā)計(jì)時(shí)器46。當(dāng)計(jì) 時(shí)器46運(yùn)考ff!S計(jì)數(shù)時(shí),在線54上輸出高信號(hào)來(lái)設(shè)置門鎖電路56并喚醒線58 上的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器44,這使晶體管開(kāi)關(guān)48導(dǎo)通并關(guān)閉計(jì)時(shí)器46。然后發(fā)動(dòng)機(jī) 控制器44艦確定凍結(jié)條件可能性的f辨，如上所述，艦適當(dāng)?shù)膫鼢牖?其他獄。發(fā)動(dòng)t鵬制器44艦確定凍結(jié)剝?？赡苄赞k之后，錢線60上 的門鎖電路56。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)控制器44確定由于凍結(jié)剝?？赡苄愿淖冃枰蜒ィ缟纤?述，將在線66上輸出高信號(hào)來(lái)設(shè)置門鎖電路64,這使門鎖電路64的補(bǔ)償輸出 變?yōu)榈鸵允褂?jì)時(shí)器46在凈貌后關(guān)閉，和j撥動(dòng)豐鵬制器44停止。門鎖電路 64的復(fù)位終端連接至機(jī)動(dòng)車輛點(diǎn)火處，當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛啟動(dòng)時(shí)，使門鎖電路64復(fù) 位。因此，發(fā)動(dòng)纟鵬制器44僅僅周期性艇轉(zhuǎn)，這M^、了從電池組的電力牽
弓l。喚醒計(jì)時(shí)電路42牽引最小電力，這并不纟腫要。
圖3是系統(tǒng)70的示意圖，與系統(tǒng)40相似，其中相同的元件用相同附圖標(biāo) 記標(biāo)。在這一實(shí) 案中，喚醒計(jì)時(shí)電路42由喚醒檢測(cè)電路72割戈，該喚 醒檢測(cè)電路72包括晶體管開(kāi)關(guān)48、與門62和門鎖電路64。喚醒檢測(cè)電路72 也可以是發(fā)動(dòng)機(jī)控帝i勝44的一部分。喚醒檢測(cè)電路72還包掛鵬電路74,該 、鵬電路74在線52上被歡活。M電路74包括、M傳繊76和閾值電路78。 將來(lái)自溫度傳感器76的溫度信號(hào)和來(lái)自閾值電路78的閾值信號(hào)施加到溫度比 較裝置80上，例如叩-amp。如果驗(yàn)變?yōu)榈陀陬A(yù)定閾值，溫度比較電路80喚 醒線58上的發(fā)動(dòng)機(jī)控帝勝44鄉(xiāng)行靴。,比較裝置80的輸出也設(shè)置門 鎖電路64以使喚醒檢測(cè)電路72在以J^^f述方式凈itt后斷開(kāi)。值得注意的 是，喚醒計(jì)時(shí)電路42和喚醒檢測(cè)電路72可以^g成合并電路。
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)案中，當(dāng)存在可能的凍結(jié)劍牛時(shí)僅僅喚戯動(dòng)鵬制器44, 而不是每^f頁(yè)定時(shí)間間隔都經(jīng)歷。因此，即使喚醒檢測(cè)電路72可能有點(diǎn)昂貴 并且要比喚醒計(jì)時(shí)電路42多消耗一些電九而iiil^動(dòng)t鵬制器44確定歸 存在可能的凍結(jié)^f牛會(huì)節(jié)約一些電力?？蛇x擇地，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)控制器44被溫 度比較電路80喚醒就可以核對(duì)可能的凍結(jié)條件。溫度傳感器76可以是緊靠燃 料電池系統(tǒng)中任何適當(dāng)結(jié)構(gòu)(例如燃料電池堆中的管子)設(shè)置的熱電偶線。
，討論僅僅公開(kāi)并描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。本領(lǐng)域的皿人員很 容易從這些討論和附圖以及權(quán)利要求中認(rèn)識(shí)到，可以在不脫離權(quán)利要求限定的 本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)作出各種改變、修改和變形。
權(quán)利要求
1、一種用于在燃料電池系統(tǒng)中選擇性進(jìn)行燃料電池堆凈化的方法，該方法包括根據(jù)預(yù)定的參數(shù)確定在燃料電池系統(tǒng)停止時(shí)是否存在可能的凍結(jié)條件；如果存在可能的凍結(jié)條件，凈化燃料電池堆中的反應(yīng)氣體流動(dòng)通道；如果不存在可能的凍結(jié)條件，正常停止燃料電池系統(tǒng)，無(wú)需凈化反應(yīng)氣體流動(dòng)通道；如果正常停止系統(tǒng)，則在正常停止之后周期地確定是否存在可能的凍結(jié)條件；以及如果隨后確定存在可能的凍結(jié)條件，則進(jìn)行反應(yīng)氣體流動(dòng)通道的凈化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)定參數(shù)包括環(huán):^ag、 y賴喊mg、 堆驗(yàn)、地理位置、用戶的i柳狀況、日辦妖氣預(yù)報(bào)中的一種或多種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中周期性地確定是否存在可能的凍結(jié)條件 包括^ffi喚醒計(jì)時(shí)電路來(lái)周期，喚醒發(fā)動(dòng)機(jī)控庫(kù)幡來(lái)根據(jù)予I^參數(shù)確定是否 ，可能凍結(jié)的條件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中周期性地確定是否存在可能的凍結(jié)條件 包括i頓喚醒檢測(cè)電路，它具有提供驗(yàn)測(cè)量值的、鵬傳感器和比較測(cè)量的溫 度和閾值、鵬的比較裝置，從而確定是否存在可能的凍結(jié)條件，如果絲，喚 醒發(fā)動(dòng)機(jī)控律幡以進(jìn)行靴。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括如果確定在系統(tǒng)停止之后存在可能的 凍結(jié)剝牛，貝贓進(jìn)行凈4t^前開(kāi)始保麟略。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括根據(jù) 跪的標(biāo)準(zhǔn)確定是否有足夠的燃料或電池組育遣進(jìn)行保Mm略，如果為否，則進(jìn)行凈化。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)選自由地理信息、用戶狀況信 息和至臓料站的距離組成的組。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中燃料電池系統(tǒng)在機(jī)動(dòng)^5上。
9、 一種燃料電池系統(tǒng)，包括.-含有反應(yīng)氣 動(dòng)鵬的^*斗電池堆；用于迫使空^aa，氣^i動(dòng)通道的rai機(jī)；以及 控制i^斗電池系統(tǒng)的控諱幡，所鵬諱幡根據(jù)預(yù)定參數(shù)確定燃料電池系統(tǒng)停止時(shí)是否存在可能的凍結(jié)條件，如果存在可能的凍結(jié)條件，所述控審M使得壓縮機(jī)凈化反應(yīng)氣條動(dòng)鵬如果不存在凍結(jié)剝牛的可能性，所述控制器正常停ihii料電池系統(tǒng)，無(wú)需進(jìn)行反應(yīng)氣 動(dòng)通道的凈化；正常停止之后，所，帶勝周期性地確定是否存在可能的凍結(jié)條件，以及如果隨后確定存在可能 的凍結(jié)^#,所，制器進(jìn)行反應(yīng)氣，動(dòng)通道的凈化。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，還包掛鵬傳麟，所述的驗(yàn)傳感^C溫 度信號(hào)提供給控庫(kù)l藤以指示是否雜可能的凍結(jié)^f牛。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，還包括接收器，^&接收l(shuí)^收無(wú)線信號(hào)以 皿可能的凍結(jié)條件的指示。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中預(yù)定參數(shù)包括環(huán)^M^、冷卻流mS、 堆溫度、地理位置、用戶的^ffl狀況、日期和天氣預(yù)報(bào)中的一種或多種。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，還包括喚醒計(jì)時(shí)電路，所述喚醒計(jì)時(shí)電路在 系統(tǒng)停止后根據(jù)預(yù)定參數(shù)周期性喚醒所，制器，以確定是否存在可能的凍結(jié) 餅。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，還包括喚醒檢測(cè)電路，所述喚醒檢測(cè)電, 括用于測(cè)量鵬的、鵬傳繊，所述喚醒檢測(cè)電路比較測(cè)量的、鵬和閾值、鵬以確定是否存在可能的凍結(jié)條件，如果存在，喚醒所，制^iia行皿。
15、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，如果控帶JM定在系統(tǒng)停止之后，可能的 凍結(jié)餅，則在進(jìn)行^mt前開(kāi)始保麟略。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中控審i勝確定是否有足夠的燃料或電池 組肖&fc^ft行保g略，如果為否，貝腿行凈化。
17、 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中燃料電池系統(tǒng)在機(jī)動(dòng)糊上。
18、 一種用于機(jī)動(dòng)糊的燃料電池系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 含有反應(yīng)氣,動(dòng)ilit的燃料電池堆； 用于迫使空^131反應(yīng)氣 動(dòng)通道的壓縮機(jī)；以及 控制燃料電池系統(tǒng)的控制器，所，翁勝根據(jù)預(yù)定參數(shù)確定燃料電池系統(tǒng)停止時(shí)是否存在可能的凍結(jié)條件，如果存在可能的凍結(jié)條件，所述控諱螺促使 壓縮機(jī)凈化反應(yīng)氣體流動(dòng),；如果不存在凍結(jié)條件的可能性，所述控制器正 常停ihM料電池系統(tǒng)，無(wú)需進(jìn)行反應(yīng)氣滅動(dòng)通道的凈化；臓控制驗(yàn)所述 正常停止之后周期性確定是否#^可能的凍結(jié)條件，和如果隨后確定存在可能 的凍結(jié)條件，所述控制器進(jìn)行腿氣鵬動(dòng)通道的凈化，如驗(yàn)葡鵬定系統(tǒng)停止之后存在可能的凍結(jié)條件，,行m^t前開(kāi)始保溫策略；以及 在系統(tǒng)停止之后用于喚醒控制器進(jìn)行凈化的喚醒電路。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，還包括鵬傳繊，所述驗(yàn)傳li^溫 度信號(hào)提供給控第l藤以指示是否雜可能的凍結(jié)剝牛。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，還包括接收器，所述接收器接收^信號(hào) 以提供可能的凍結(jié)條件的指示。
21、 根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中預(yù)定參數(shù)包括環(huán)境鵬、7襯喊鄉(xiāng) 度、堆鵬、地理錢、日期和天氣預(yù)報(bào)中的一種或多種。
22、 根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中喚醒電路是喚醒計(jì)時(shí)電路，它在系統(tǒng) 停止之后周期性喚醒控帝幡，以根據(jù)預(yù)定參數(shù)確定是否存在可能的凍結(jié)條件。
23、 根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中喚醒電路是喚醒檢測(cè)電路，它包括用 于測(cè)量溫度的驗(yàn)傳感器，所述的喚醒檢測(cè)電路比較測(cè)得的M和鵬閾值， 以確定是否存在可能的凍結(jié)割牛，如果為是，則喚醒控帝勝進(jìn)行凈化。
24、 根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中控庫(kù)幡根據(jù)預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)確定是否有足 夠的燃料或電池組育遣^iS行保麟略，如果為否，貝腿行靴。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中 腕標(biāo)鵬自由地理信息、用戶狀況 信息和至IJ燃料站的距離組成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料電池系統(tǒng)凍結(jié)性能的水管理策略。一種燃料電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用在系統(tǒng)停止之后根據(jù)預(yù)定輸入例如環(huán)境溫度、地理位置、用戶使用狀況、日期、天氣預(yù)報(bào)等，來(lái)確定是否存在凍結(jié)條件的可能性的方法。如果系統(tǒng)確定有凍結(jié)條件的可能性，然后系統(tǒng)引發(fā)燃料電池系統(tǒng)的凈化停止，將水凈化出反應(yīng)氣體流動(dòng)通道。如果系統(tǒng)確定凍結(jié)條件不可能，然后開(kāi)始正常停止程序而無(wú)需凈化流動(dòng)通道。然后系統(tǒng)將周期性確定條件是否發(fā)生改變，如果隨后凍結(jié)條件變?yōu)榭赡埽瑒t將開(kāi)始凈化。
文檔編號(hào)H01M8/00GK101098020SQ20071012829
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者A·B·阿爾普, B·J·克林格曼, D·S·基爾默, D·S·馬休斯, J·R·科羅茲, M·K·霍爾托普, P·A·拉帕波特, S·科查, W·H·佩蒂特 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司