[发明专利]燃料电池系统和用于燃料电池系统的控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

燃料电池，所述燃料电池被供应有燃料气体以产生电力；

燃料供应流动通道，所述燃料供应流动通道使从燃料供应源供应的燃料气体流动到所述燃料电池；

压力调节阀，所述压力调节阀调节通过所述燃料供应流动通道流动的燃料气体的压力；

燃料循环流动通道，所述燃料循环流动通道将从所述燃料电池排放的气体返回到所述燃料供应流动通道；

循环泵，所述循环泵将在所述燃料循环流动通道中的气体给付到所述燃料供应流动通道；

排放阀，所述排放阀将在所述燃料循环流动通道中的气体排放到外部；和

控制装置，所述控制装置控制所述压力调节阀、所述循环泵和所述排放阀，使得在确保所述燃料电池产生电力所要求的氢气化学计量比的同时，从所述燃料电池的阳极渗透到所述燃料电池的阴极的氢气的量、用于产生与所述循环泵的动力损失对应的电力的氢气的量和通过所述排放阀排放的氢气的量的所述总和为最小。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中

在从负载装置要求的功率小于或者等于预定阈值的负载区域中，所述控制装置控制所述压力调节阀和所述排放阀，使得实际氢气分压力不高于最佳氢气分压力，在所述最佳氢气分压力下，所述总和最小。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中

所述控制装置控制所述循环泵，使得被给付到所述燃料供应流动通道的气体的流量不低于预定的设定流量。

4.根据权利要求2或者3所述的燃料电池系统，其中

所述预定阈值是从所述负载装置要求的最大负载的20％。

5.根据权利要求1到4中的任何一项所述的燃料电池系统，其中

所述氢气化学计量比是通过将实际上被供应到所述燃料电池的氢气的量除以与从负载装置要求的功率对应的氢气的量而获得的值。

6.一种用于燃料电池系统的控制方法，所述燃料电池系统包括：燃料电池，所述燃料电池被供应有燃料气体以产生电力；燃料供应流动通道，所述燃料供应流动通道使从燃料供应源供应的燃料气体流动到所述燃料电池；压力调节阀，所述压力调节阀调节通过所述燃料供应流动通道流动的燃料气体的压力；燃料循环流动通道，所述燃料循环流动通道将从所述燃料电池排放的气体返回到所述燃料供应流动通道；循环泵，所述循环泵将在所述燃料循环流动通道中的气体给付到所述燃料供应流动通道；和排放阀，所述排放阀将在所述燃料循环流动通道中的气体排放到外部，所述方法包括：

控制所述压力调节阀、所述循环泵和所述排放阀，使得在确保所述燃料电池产生电力所要求的氢气化学计量比的同时，从所述燃料电池的阳极渗透到所述燃料电池的阴极的氢气的量、用于产生与所述循环泵的动力损失对应的电力的氢气的量和通过所述排放阀排放的氢气的量的所述总和为最小。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其中

在从负载装置要求的功率小于或者等于预定阈值的负载区域中，所述压力调节阀和所述排放阀被控制，使得实际氢气分压力不高于最佳氢气分压力，在所述最佳氢气分压力下，所述总和最小。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其中

所述循环泵被控制，使得被给付到所述燃料供应流动通道的气体的流量不低于预定的设定流量。

9.根据权利要求7或者8所述的控制方法，其中

所述预定阈值是从所述负载装置要求的最大负载的20％。

10.根据权利要求6到9中的任何一项所述的控制方法，其中

所述氢气化学计量比是通过将实际上被供应到所述燃料电池的氢气的量除以与从负载装置要求的功率对应的氢气的量而获得的值。