[发明专利]用于关停燃料电池系统的方法

说明书

本发明涉及一种用于关停燃料电池系统(1)的方法，其中，所述燃料电池系统(1)具有燃料电池(2)、用于将氧化剂输送到所述燃料电池(2)中的空气输送管路(3)和用于将所述氧化剂从所述燃料电池(2)中排出的废气管路(4)。在所述空气输送管路(3)中布置有压缩机(11)，并且在所述废气管路(4)中布置有废气涡轮(13)。所述方法具有以下步骤：a)求取(130)所述燃料电池系统(1)的区域中的温度(T)；b)通过控制器检验(140)所述温度(T)是否低于允许的极限温度(T_L)；c)如果所述温度(T)低于所述允许的极限温度(T_L)，采取至少一个措施(150)来避免所述废气涡轮(13)冻结。

技术领域

本发明涉及一种用于关停燃料电池系统的方法，其中，所述燃料电池系统尤其被用在车辆中。

背景技术

燃料电池系统由现有技术、例如由公开文献DE 10 2012 224 052 A1已知。所述已知的燃料电池系统具有用于将氧化剂输送到燃料电池中的输送管路和用于将氧化剂或者说废气从燃料电池中排出的废气管路。此外，所述燃料电池系统具有涡轮机，该涡轮机具有能由驱动装置驱动的轴。在所述轴上布置有压缩机和废气涡轮。所述压缩机压缩输送管路中的氧化剂。所述废气涡轮使废气管路中的废气卸载。

发明内容

废气根据自然属性具有高的湿度，使得废气管路中的部件在环境温度低的情况下遭受冻结风险。现在，根据本发明提供一种方法，该方法防止燃料电池系统的废气涡轮冻结。

为此，所述燃料电池系统包括燃料电池、用于将氧化剂输送到燃料电池中的空气输送管路和用于将氧化剂从燃料电池中排出的废气管路。在空气输送管路中布置有压缩机，并且在废气管路中布置有废气涡轮。有利地，压缩机和废气涡轮布置在一个轴上，使得废气涡轮驱动压缩机。

所述方法具有以下步骤：

a)求取燃料电池系统的区域中的温度(T)；

b)通过控制器检验所述温度(T)是否低于允许的极限温度(T_L)；

c)如果所述温度(T)低于允许的极限温度(T_L)，采取至少一个措施来避免废气涡轮冻结。

优选，极限温度(T_L)在此处于2℃至5℃的范围内。所求取的温度(T)在扩展方法中也可以是例如由天气服务所预测的预测温度。

由此避免废气涡轮在温度低的情况下冻结。因此避免废气涡轮上的霜冻损失，并且由此提高废气涡轮的寿命。此外，燃料电池系统可以在重新启动时更快地再次提高功率(hochfahren)，因为不必首先对废气涡轮除冰。

在该方法的一个有利扩展方案中，如果温度(T)不低于允许的极限温度(T_L)，控制器被关断并且在时间间隔(Δt)之后又被接通。因此，视燃料电池系统的关停阶段的持续时间而定，步骤a)和b)可以以任意的频度重复进行。例如，因此可以求取预测的每日最低温度作为24小时周期中的温度(T)。因此，即使在长时间的关停阶段中也可以防止废气涡轮冻结，而无需采取不必要的措施。

优选，在时间间隔(Δt)之后重新求取温度(T)，并且在进一步检验之后，在必要时采取一个或多个措施来避免废气涡轮冻结。优选，所述措施在此是废气涡轮的吹干或摇动(Trockenblasen oder Rütteln)，使得所述措施在每个关停阶段最多仅须执行一次。

尤其在吹干时，优选也将废气管路纳入到所述措施中，使得不会有进一步的湿气从那里到达废气涡轮中。

温度(T)的求取可以以不同的方式进行。这例如借助于GPS(全球定位系统)和构建在其上的天气服务或者借助于在燃料电池系统附近的温度传感器来进行。