[发明专利]燃料电池旁路二极管结构和附接方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，其包含：

热区中的燃料电池堆叠，所述燃料电池堆叠包含多个燃料电池和多个互连件；和

包含多个旁路元件的模块，所述模块附接到所述燃料电池堆叠且位于所述热区中。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个旁路元件中的至少一个与所述多个互连件中的至少两个电连接，以便绕过位于所述互连件之间的所述多个燃料电池中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个旁路元件中的每一个包含二极管。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个旁路元件中的每一个包含击穿电介质。

5.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个旁路元件中的每一个包含反熔丝。

6.根据权利要求2所述的系统，其中所述热区为热箱。

7.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个旁路元件被安装在支撑元件上或支撑在支撑元件内。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述支撑元件为陶瓷电路板。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述模块包含独立式模块且所述支撑元件包含支撑板，所述支撑板具有实质上与所述燃料电池堆叠相似的热膨胀系数。

10.根据权利要求9所述的系统，其中：

所述多个互连件包含至少一个突起；

所述支撑元件被塑形成具有至少一个凹口、凹坑或通孔；且

通过将所述至少一个突起放入所述至少一个凹口、凹坑或通孔中而使所述旁路模块附接到所述燃料电池堆叠。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述支撑元件呈包含柔性齿的梳形，所述柔性齿被塑形成界定所述柔性齿之间的多个凹口。

12.根据权利要求11所述的系统，其中通过将所述多个互连件的至少一个突起放入所述支撑元件的两个所述柔性齿之间的凹口中而使所述旁路模块附接到所述燃料电池堆叠。

13.根据权利要求11所述的系统，其中通过将突起放入交替凹口中而使所述旁路模块附接到所述燃料电池堆叠；且

不具有突起的凹口未被填充或填充有柔性材料。

14.根据权利要求11所述的系统，其中：

所述支撑元件被塑形成在所述多个齿的至少一些中具有至少一个凹坑或通孔；且

通过将相应突起放入相应凹坑或通孔中而使所述旁路模块附接到所述燃料电池堆叠，同时所述多个凹口未被填充或填充有柔性材料。

15.根据权利要求2所述的系统，其中通过弹簧张力装置、加重元件、螺栓、夹子、焊接或铜焊将所述模块附接到所述燃料电池堆叠。

16.根据权利要求2所述的系统，其中：

所述多个互连件中的每一个包含至少一个凹口；

所述旁路模块包含至少一个突起；且

通过将所述至少一个突起插入所述至少一个凹口中而使所述旁路模块附接到所述燃料电池堆叠。

17.根据权利要求2所述的系统，其另外包含整合到所述模块中的多个监控装置，其中

所述监控装置包含电压、压力或温度监控装置。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述监控装置包含电压监控探针。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述模块另外包含被配置成多路复用器的高温晶体管。

20.根据权利要求18所述的系统，其中所述电压监控装置包含电流回路。

21.根据权利要求17所述的系统，其中所述监控装置包含热电偶。

22.一种独立式旁路模块，其包含：

多个旁路元件，其被配置成与燃料电池堆叠的多个互连件中的至少两个电连接，以便绕过所述燃料电池堆叠的多个燃料电池中的至少一个；和

支撑元件，其支撑所述多个旁路元件；

其中所述支撑元件被塑形成具有凹口且包含暴露在所述凹口内的电接触。