專利名稱：用于解凍燃料電池系統(tǒng)中的凍結(jié)冷卻劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及一種用于提高流過(guò)燃料電池系統(tǒng)中燃料電池堆的冷卻流體的溫度的方法，更特別地，涉及一種用于在系統(tǒng)冰凍起動(dòng)時(shí)提高冷卻燃料電池堆的冰凍或接近冰凍的冷卻流體的溫度的方法，包括通過(guò)阻止從所述電池堆吸取過(guò)多的電力來(lái)限制電池堆廢熱和加熱流過(guò)燃料電池堆外部的冷卻劑回路的冷卻流體。
背景技術(shù)：
因?yàn)闅錃馇鍧?，并且可用于在燃料電池中有效地發(fā)電，所以是一種非常有吸引力的燃料。氫燃料電池是一種電化學(xué)裝置，包括其間具有電解質(zhì)的陽(yáng)極和陰極。陽(yáng)極接收氫氣氣體，陰極接收氧氣或空氣。氫氣氣體在陽(yáng)極分解產(chǎn)生自由質(zhì)子和電子。質(zhì)子通過(guò)電解質(zhì)到達(dá)陰極。質(zhì)子與陰極中的氧氣和電子反應(yīng)生成水。陽(yáng)極的電子無(wú)法通過(guò)電解質(zhì)，因此被輸送至陰極之前弓I導(dǎo)通過(guò)負(fù)載做功。質(zhì)子交換薄膜燃料電池(PEMFC)是用于車輛的一種常見(jiàn)燃料電池。PEMFC通常包括固體聚合物電解質(zhì)質(zhì)子導(dǎo)電薄膜，例如全氟磺基酸薄膜。陽(yáng)極和陰極通常包括承載在碳顆粒上并與離子交聯(lián)聚合物混合的微細(xì)催化劑顆粒，通常為鉬(Pt)。催化劑混合物沉積在薄膜的兩側(cè)上。陽(yáng)極催化劑混合物、陰極催化劑混合物及薄膜的組合限定了薄膜電極組件 (MEA)0 MEA制造比較昂貴，需要特定的條件以便有效運(yùn)行。燃料電池堆中通常通過(guò)串聯(lián)組合幾個(gè)燃料電池，以產(chǎn)生期望的功率。例如，用于車輛的典型燃料電池堆可具有兩百或更多的堆疊的燃料電池。燃料電池堆接收陰極輸入反應(yīng)氣體，通常為被壓縮機(jī)強(qiáng)制通過(guò)電池堆的空氣流。不是所有的氧氣都被電池堆消耗掉，一部分空氣輸出作為陰極廢氣，可包括水作為電池堆副產(chǎn)物。燃料電池堆還接收流入電池堆陽(yáng)極側(cè)的陽(yáng)極氧氣反應(yīng)氣體。電池堆還包括冷卻流體流動(dòng)通過(guò)的流動(dòng)通道。燃料電池堆包括位于電池堆中幾個(gè)MEA之間的一系列雙極板，其中雙極板和MEA 位于兩個(gè)端板之間。雙極板包括用于電池堆中相鄰燃料電池的陽(yáng)極側(cè)和陰極側(cè)。陽(yáng)極氣體流動(dòng)通道設(shè)在雙極板的陽(yáng)極側(cè)上，允許陽(yáng)極反應(yīng)氣體流到相應(yīng)的MEA。陰極氣體流動(dòng)通道設(shè)在雙極板的陰極側(cè)上，允許陰極反應(yīng)氣體流到相應(yīng)的MEA。一個(gè)端板包括陽(yáng)極氣體流動(dòng)通道，而另一個(gè)端板包括陰極氣體流動(dòng)通道。雙極板和端板由導(dǎo)電材料制成，例如不銹鋼或?qū)щ姀?fù)合物。端板將燃料電池產(chǎn)生的電傳導(dǎo)出電池堆。雙極板還包括冷卻流體流動(dòng)通過(guò)的流動(dòng)通道。如上所述，燃料電池堆包括通常在電池堆雙極板中的冷卻流體流動(dòng)通道，其接收將燃料電池的操作溫度保持在期望水平的冷卻流體。冷卻流體被高溫泵泵送通過(guò)電池堆和電池堆外側(cè)的外部冷卻劑回路，其中在冷卻流體排出電池堆時(shí)，通常由散熱器冷卻冷卻流體。在燃料電池堆外部的冷卻劑回路中通常設(shè)置溫度傳感器，以監(jiān)測(cè)冷卻流體進(jìn)出電池堆時(shí)的溫度，從而保持電池堆溫度的嚴(yán)密控制。冷卻流體通常為水與乙二醇的混合物，提供增強(qiáng)的散熱特性，并降低冷卻流體的凍結(jié)溫度。不管冷卻流體的低溫特性，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在特定低溫條件下，冷卻流體會(huì)變得泥濘，可能凍成固體。如果車輛或燃料電池系統(tǒng)在這些條件下起動(dòng)，那么冷卻流體可能無(wú)法流過(guò)電池堆中的流動(dòng)通道和電池堆外側(cè)的冷卻劑回路。當(dāng)冷卻劑泥濘時(shí)，電池堆的雙極板中的小冷卻流體通道會(huì)阻止冷卻流體流動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)起動(dòng)且冷卻流體未恰當(dāng)?shù)亓鲃?dòng)時(shí)，電池堆廢熱引起電池堆的溫度升高，超過(guò)其正常運(yùn)行溫度，可能達(dá)到會(huì)損壞燃料電池堆元件(例如， MEA)的溫度。因此，期望在系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)檢測(cè)低溫冷卻流體，以防止電池堆損壞和快速提高冷卻的溫度，使得其恰當(dāng)?shù)亓鲃?dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開了一種用于提高冷卻流體溫度、用以在系統(tǒng)凍結(jié)起動(dòng)時(shí)控制燃料電池堆的溫度的方法。所述方法包括確定所述冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)，如果是，那么停止在所述燃料電池堆上汲取過(guò)多的電力，以最小化電池堆廢熱，并激活冷卻流體加熱器，以加熱所述冷卻流體。一旦確定所述冷卻流體未凍結(jié)或在流動(dòng)，那么所述方法開始正常系統(tǒng)起動(dòng)。本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。技術(shù)方案1 一種用于在燃料電池系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)提高流過(guò)燃料電池堆以及所述燃料電池堆外部的冷卻劑回路的冷卻流體的溫度的方法，所述方法包括
起動(dòng)所述燃料電池堆，使得它產(chǎn)生電力和廢熱； 確定所述冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)；
如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，那么停用從所述燃料電池堆汲取電力的預(yù)定源； 如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，那么激活冷卻流體加熱器，以加熱所述冷卻劑回路中的冷卻流體；
確定所述電池堆的溫度是否高于預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)，或者是否檢測(cè)到通過(guò)所述冷卻劑回路的冷卻流體流；以及
如果所述電池堆的溫度高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)或者檢測(cè)到所述冷卻流體流，那么以正常起動(dòng)程序繼續(xù)進(jìn)行。技術(shù)方案2 如技術(shù)方案1的方法，其中激活所述冷卻流體加熱器包括使用燃料電池堆電力來(lái)操作所述冷卻流體加熱器。技術(shù)方案3 如技術(shù)方案1的方法，其中激活所述冷卻流體加熱器包括使用電池電力來(lái)操作所述冷卻流體加熱器。技術(shù)方案4 如技術(shù)方案1的方法，其中停用所述源包括將所述燃料電池堆的電力輸出限制在2-6 kW的范圍內(nèi)。技術(shù)方案5 如技術(shù)方案1的方法，其中確定所述電池堆的溫度是否高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)包括，在所述冷卻流體從所述冷卻劑回路進(jìn)入所述燃料電池堆時(shí)使用溫度傳感器測(cè)量所述冷卻流體的溫度。技術(shù)方案6 如技術(shù)方案1的方法，其中確定所述電池堆的溫度是否高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)包括，在所述冷卻流體離開所述燃料電池堆進(jìn)入所述冷卻劑回路時(shí)使用溫度傳感器測(cè)量所述冷卻流體的溫度。技術(shù)方案7 如技術(shù)方案1的方法，其中所述冷卻流體加熱器位于所述冷卻劑回路中。
技術(shù)方案8 如技術(shù)方案7的方法，其中所述冷卻流體加熱器位于低于所述燃料電池堆的位置。技術(shù)方案9 如技術(shù)方案1的方法，其中激活冷卻流體加熱器包括以防止所述冷卻流體沸騰的電力水平激活冷卻流體加熱器。技術(shù)方案10 —種用于在燃料電池系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)提高流過(guò)燃料電池堆以及所述燃料電池堆外部的冷卻劑回路的冷卻流體的溫度的方法，所述方法包括
起動(dòng)所述燃料電池堆，使得它產(chǎn)生電力和廢熱； 確定所述冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)；
在所述冷卻流體進(jìn)入所述燃料電池堆的位置處使用第一溫度傳感器測(cè)量所述冷卻劑回路中的冷卻流體的溫度；
在所述冷卻流體離開所述燃料電池堆的位置處使用第二溫度傳感器測(cè)量所述冷卻劑回路中的冷卻流體的溫度；
如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，那么停用從所述燃料電池堆汲取電力的預(yù)定源， 使得所述燃料電池堆的電力輸出在2-6 kW的范圍內(nèi)；
如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，那么激活冷卻流體加熱器，以加熱所述冷卻劑回路中的冷卻流體；
確定所述燃料電池堆的溫度是否高于預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)，或者是否檢測(cè)到通過(guò)所述冷卻劑回路的冷卻流體流，其中確定所述燃料電池堆的溫度包括使用所述第一和/或第二溫度傳感器測(cè)量進(jìn)出所述燃料電池堆的冷卻流體的溫度；以及
如果所述燃料電池堆的溫度高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)或者檢測(cè)到所述冷卻流體流，那么以正常起動(dòng)程序繼續(xù)進(jìn)行。技術(shù)方案11 如技術(shù)方案10的方法，其中所述冷卻流體加熱器位于所述冷卻劑回路中。技術(shù)方案12 如技術(shù)方案11的方法，其中所述冷卻流體加熱器位于低于所述燃料電池堆的位置。技術(shù)方案13 如技術(shù)方案10的方法，其中激活冷卻流體加熱器包括以防止所述冷卻流體沸騰的電力水平激活冷卻流體加熱器。技術(shù)方案14 一種用于在燃料電池系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)提高流過(guò)燃料電池堆以及所述燃料電池堆外部的冷卻劑回路的冷卻流體的溫度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
用于起動(dòng)所述燃料電池堆使得它產(chǎn)生電力和廢熱的裝置； 用于確定所述冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)的裝置；
如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，用于停用從所述燃料電池堆汲取電力的預(yù)定源的
裝置；
如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，用于激活冷卻流體加熱器以加熱所述冷卻劑回路中的冷卻流體的裝置；
用于確定所述燃料電池堆的溫度是否高于預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)、或者是否檢測(cè)到通過(guò)所述冷卻劑回路的冷卻流體流的裝置；以及
如果所述燃料電池堆的溫度高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)或者檢測(cè)到所述冷卻流體流，用于使所述燃料電池系統(tǒng)返回至正常起動(dòng)程序的裝置。
技術(shù)方案15 如技術(shù)方案14的系統(tǒng)，其中用于激活所述冷卻流體加熱器的裝置使用燃料電池堆電力來(lái)操作所述冷卻流體加熱器。技術(shù)方案16 如技術(shù)方案14的系統(tǒng)，其中用于激活所述冷卻流體加熱器的裝置使用電池電力來(lái)操作所述冷卻流體加熱器。技術(shù)方案17 如技術(shù)方案14的系統(tǒng)，其中用于停用所述源的裝置將所述燃料電池堆的電力輸出限制在2-6 kW的范圍內(nèi)。技術(shù)方案18 如技術(shù)方案14的系統(tǒng)，其中用于確定所述電池堆的溫度是否高于所述凍結(jié)點(diǎn)的裝置在所述冷卻流體從所述冷卻劑回路進(jìn)入所述燃料電池堆時(shí)使用溫度傳感器測(cè)量所述冷卻流體的溫度。技術(shù)方案19 如技術(shù)方案14的系統(tǒng)，其中用于確定所述電池堆的溫度是否高于所述凍結(jié)點(diǎn)的裝置在所述冷卻流體離開所述燃料電池堆進(jìn)入所述冷卻劑回路時(shí)使用溫度傳感器測(cè)量所述冷卻流體的溫度。技術(shù)方案20 如技術(shù)方案14的系統(tǒng)，其中所述冷卻流體加熱器位于所述冷卻劑回路中。結(jié)合附圖，從下面的描述和所附權(quán)利要求可清楚本發(fā)明的其它特征。


圖1為包括燃料電池堆和熱量子系統(tǒng)的燃料電池系統(tǒng)的示意性平面圖；和圖2為示出用于在系統(tǒng)冷凍起動(dòng)時(shí)加熱冷卻流體的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的描述實(shí)質(zhì)上僅僅是示例性的，并不是以任何方式限制本發(fā)明或其應(yīng)用或使用，其描述涉及用于提高冷卻流體溫度的方法，該方法在系統(tǒng)冷卻起動(dòng)時(shí)控制燃料電池堆的溫度。圖1為包括燃料電池堆12的燃料電池系統(tǒng)10的簡(jiǎn)化示意平面圖。燃料電池堆12 包括從陰極輸入管路16上的壓縮機(jī)14接收空氣、并在陰極廢氣管路18上提供陰極廢氣的陰極側(cè)。燃料電池堆12還包括從陽(yáng)極輸入管路上的氫氣源20 (例如高壓罐)接收氫氣、并在陽(yáng)極廢氣管路M上提供陽(yáng)極廢氣的陽(yáng)極側(cè)。系統(tǒng)10還包括給燃料電池堆12提供冷卻流體流的熱量子系統(tǒng)。熱量子系統(tǒng)包括高溫泵觀，該高溫泵觀泵送冷卻流體通過(guò)燃料電池堆12外部的冷卻劑回路30和通過(guò)燃料電池堆12的雙極板中的冷卻流體流動(dòng)通道。溫度傳感器32在冷卻流體進(jìn)入燃料電池堆12時(shí)測(cè)量冷卻劑回路沈中冷卻流體的溫度，溫度傳感器34在冷卻流體排出燃料電池堆12時(shí)測(cè)量冷卻劑回路沈中冷卻流體的溫度。冷卻劑回路30中設(shè)置加熱器36，可用于提高流過(guò)冷卻劑回路30的冷卻流體的溫度，如下面所詳細(xì)描述的。加熱器36可為適于本文所述目的的任何加熱器，例如電阻加熱器。圖2為流程圖40，示出了用于提高流過(guò)燃料電池堆12中冷卻流體流動(dòng)通道以及冷卻劑回路30的冷卻流體的溫度、用以控制燃料電池堆12的溫度的方法。當(dāng)燃料電池系統(tǒng)10被接通或激活時(shí)，系統(tǒng)起動(dòng)算法會(huì)在框42開始暖機(jī)程序，這是用于將電池堆12的溫度快速升高至其運(yùn)行溫度以使其盡可能有效運(yùn)行的正常程序。所述暖機(jī)程序在決定菱形框 44確定冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)。本發(fā)明考慮了用于確定冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)的所有適當(dāng)方法，其中在凍結(jié)或接近凍結(jié)時(shí)，冷卻流體不會(huì)流過(guò)燃料電池堆12的冷卻流體通道和冷卻劑回路30。在本申請(qǐng)受讓人受讓的、于2010年4月5日提交的題為“Method to Detect No Coolant Flow in a Fuel Cell System”的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/754，298 中可找到檢測(cè)冷卻流體是否凍結(jié)的算法的適當(dāng)實(shí)例，其通過(guò)引用包含于本文。如果在決定菱形框44未檢測(cè)到凍結(jié)的或接近凍結(jié)的冷卻流體，那么所述算法跳過(guò)用于解凍冷卻流體的步驟，在框46繼續(xù)正常的起動(dòng)程序，包括暖機(jī)程序。如果在決定菱形框44冷卻流體是凍結(jié)的或接近凍結(jié)的，那么所述算法停用或關(guān)閉一些或全部從燃料電池堆12汲取電力的過(guò)多負(fù)載，使得電池堆輸出電流和燃料電池堆 12產(chǎn)生的廢熱最小。通常，壓縮機(jī)14會(huì)從燃料電池堆12汲取電力，但是它可能會(huì)以其最低速度運(yùn)行。另外，泵觀可從燃料電池堆12汲取電力，將氫氣燃料噴入燃料電池堆12陽(yáng)極側(cè)的噴射器會(huì)從燃料電池堆12汲取電力，以及冷卻流體加熱器36可從燃料電池堆12汲取電力?？蛇x地，加熱器36可為其操作使用高壓電池電力，如果所述系統(tǒng)是混合動(dòng)力系統(tǒng)并包括這種電池的話。電池堆電力需要被限制為根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)先確定的模型，以允許它驅(qū)動(dòng)輔助負(fù)載和冷卻流體加熱器36，但是并不過(guò)熱或沸騰冷卻流體，通常為2-6 kW的凈功率。然而，燃料電池系統(tǒng)外部的其它負(fù)載會(huì)被關(guān)閉，例如配套負(fù)載、牽引電機(jī)、催化劑加熱、車艙加熱等。在框50，一旦停用了過(guò)多的電力汲取源，冷卻流體加熱器36就被接通，以加熱和解凍冷卻流體。冷卻流體加熱器36需要操作在足夠高以溫暖冷卻流體和融化所有冰、但是不會(huì)沸騰冷卻流體的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)先確定的水平。通常，冷卻流體加熱器36位于冷卻劑回路 30中，處于電池堆12物理下方的位置，使得加熱器36產(chǎn)生的熱會(huì)在冷卻劑回路30內(nèi)朝著電池堆12上升。在決定菱形框52，一旦冷卻流體加熱器36被接通，那么所述算法就會(huì)周期性地確定電池堆溫度是否高于預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)或者是否檢測(cè)到冷卻流體流。通過(guò)溫度傳感器32和34 之一或兩者可監(jiān)測(cè)電池堆溫度，以給出冷卻流體溫度的指示，從而給出電池堆溫度的指示。 凍結(jié)點(diǎn)可為用于特定系統(tǒng)的任何適當(dāng)?shù)拈撝?，且可基于許多因素，例如電池堆12中電池的數(shù)量、冷卻流體混合物的水/乙二醇百分比等。冷卻流體流可通過(guò)任意適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)檢測(cè)， 例如流量計(jì)、泵觀的速度等。如果在決定菱形框52電池堆溫度不高于凍結(jié)點(diǎn)閾值或者未檢測(cè)到冷卻流體流， 那么所述算法返回框50，以保持冷卻流體加熱器36接通，在這里，所述算法繼續(xù)周期性地確定電池堆溫度和冷卻流體流。一旦在決定菱形框52電池堆溫度高于凍結(jié)點(diǎn)閾值或檢測(cè)到冷卻流體流，所述算法的冷卻流體解凍部分就結(jié)束，并且算法在框46以正常起動(dòng)程序繼續(xù)。前面的描述僅僅公開和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員從該描述及附圖和權(quán)利要求可容易地認(rèn)識(shí)到，在不脫離由權(quán)利要求定義的本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行各種改變、修改和變型。
8
權(quán)利要求
1.一種用于在燃料電池系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)提高流過(guò)燃料電池堆以及所述燃料電池堆外部的冷卻劑回路的冷卻流體的溫度的方法，所述方法包括起動(dòng)所述燃料電池堆，使得它產(chǎn)生電力和廢熱；確定所述冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)；如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，那么停用從所述燃料電池堆汲取電力的預(yù)定源；如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，那么激活冷卻流體加熱器，以加熱所述冷卻劑回路中的冷卻流體；確定所述電池堆的溫度是否高于預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)，或者是否檢測(cè)到通過(guò)所述冷卻劑回路的冷卻流體流；以及如果所述電池堆的溫度高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)或者檢測(cè)到所述冷卻流體流，那么以正常起動(dòng)程序繼續(xù)進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中激活所述冷卻流體加熱器包括使用燃料電池堆電力來(lái)操作所述冷卻流體加熱器。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中激活所述冷卻流體加熱器包括使用電池電力來(lái)操作所述冷卻流體加熱器。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中停用所述源包括將所述燃料電池堆的電力輸出限制在 2-6 kW的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中確定所述電池堆的溫度是否高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)包括， 在所述冷卻流體從所述冷卻劑回路進(jìn)入所述燃料電池堆時(shí)使用溫度傳感器測(cè)量所述冷卻流體的溫度。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中確定所述電池堆的溫度是否高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)包括， 在所述冷卻流體離開所述燃料電池堆進(jìn)入所述冷卻劑回路時(shí)使用溫度傳感器測(cè)量所述冷卻流體的溫度。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中所述冷卻流體加熱器位于所述冷卻劑回路中。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中所述冷卻流體加熱器位于低于所述燃料電池堆的位置。
9.一種用于在燃料電池系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)提高流過(guò)燃料電池堆以及所述燃料電池堆外部的冷卻劑回路的冷卻流體的溫度的方法，所述方法包括起動(dòng)所述燃料電池堆，使得它產(chǎn)生電力和廢熱；確定所述冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)；在所述冷卻流體進(jìn)入所述燃料電池堆的位置處使用第一溫度傳感器測(cè)量所述冷卻劑回路中的冷卻流體的溫度；在所述冷卻流體離開所述燃料電池堆的位置處使用第二溫度傳感器測(cè)量所述冷卻劑回路中的冷卻流體的溫度；如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，那么停用從所述燃料電池堆汲取電力的預(yù)定源， 使得所述燃料電池堆的電力輸出在2-6 kW的范圍內(nèi)；如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，那么激活冷卻流體加熱器，以加熱所述冷卻劑回路中的冷卻流體；確定所述燃料電池堆的溫度是否高于預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)，或者是否檢測(cè)到通過(guò)所述冷卻劑回路的冷卻流體流，其中確定所述燃料電池堆的溫度包括使用所述第一和/或第二溫度傳感器測(cè)量進(jìn)出所述燃料電池堆的冷卻流體的溫度；以及如果所述燃料電池堆的溫度高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)或者檢測(cè)到所述冷卻流體流，那么以正常起動(dòng)程序繼續(xù)進(jìn)行。
10. —種用于在燃料電池系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)提高流過(guò)燃料電池堆以及所述燃料電池堆外部的冷卻劑回路的冷卻流體的溫度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于起動(dòng)所述燃料電池堆使得它產(chǎn)生電力和廢熱的裝置； 用于確定所述冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)的裝置；如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，用于停用從所述燃料電池堆汲取電力的預(yù)定源的裝置；如果所述冷卻流體凍結(jié)或接近凍結(jié)，用于激活冷卻流體加熱器以加熱所述冷卻劑回路中的冷卻流體的裝置；用于確定所述燃料電池堆的溫度是否高于預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)、或者是否檢測(cè)到通過(guò)所述冷卻劑回路的冷卻流體流的裝置；以及如果所述燃料電池堆的溫度高于所述預(yù)定凍結(jié)點(diǎn)或者檢測(cè)到所述冷卻流體流，用于使所述燃料電池系統(tǒng)返回至正常起動(dòng)程序的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于解凍燃料電池系統(tǒng)中的凍結(jié)冷卻劑的方法，提供一種用于在燃料電池系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)提高冷卻流體的溫度、用以控制燃料電池堆的溫度的方法。所述方法包括確定所述冷卻流體是否凍結(jié)或接近凍結(jié)，如果是，那么停用在所述燃料電池堆上汲取過(guò)多的電力，以最小化電池堆廢熱，并激活冷卻流體加熱器，以加熱所述冷卻流體。一旦確定所述冷卻流體未凍結(jié)或在流動(dòng)，那么所述方法開始正常起動(dòng)程序。
文檔編號(hào)H01M8/04GK102447123SQ201110296878
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者羅加恩 A., C. 格爾塞尼 J., D. 雷恩維爾 J., C. 柯克林 M. 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司