燃料电池系统和对其进行控制的方法

摘要

控制装置7根据燃料供应量Qf来获得供应至重整反应流道21的重整碳量C，并且根据发电量W来获得供应至重整反应流道21的重整水量S。此外，它根据发电量W来获得在燃料电池3的发电过程中所消耗的氧量，根据阴极气体供应量Qc来获得将被供应至阴极流道33的供氧量，并且根据供应量和耗氧量之间的差异来获得将被供应至重整反应流道21的重整氧量O。通过根据重整氧量O来校正重整碳量C(燃料泵51的输送)，可将O/C和S/C中的每一个保持在目标值范围内。

主权项

1.一种用于控制燃料电池系统的方法，该系统包括：重整装置，其具有重整反应流道以用于从受到重整的燃料产生包含氢气的阳极气体；燃料电池，其具有阳极流道、阴极流道和设置在该阴极流道和该阳极流道之间的电解体，通过从该重整反应流道提供阳极气体而将包含在阳极气体中的氢气供应至该阳极流道，将包含氧气的阴极气体供应至该阴极流道；燃料泵，其用于将受到重整的燃料供应至重整反应流道；燃料供应量检测装置，其用于检测所提供的燃料量，它指示由燃料泵供应的受到重整的燃料量；阴极泵，其用于将阴极气体供应至阴极流道；阴极气体供应量检测装置，其用于检测所提供的阴极气体量，它指示由阴极泵供应的阴极气体量；发电量检测装置，其用于检测燃料电池中产生的电量；和控制装置，其用于控制由燃料泵输送的受到重整的燃料和由阴极泵输送的阴极气体，以使得发电量等于利用燃料电池产生的电能来使负载运转所必需的所需发电量，其中：阴极废气管，该阴极废气管连接至该阴极流道，用于将从阴极流道释放出来的阴极废气传送到重整反应流道；和该方法包括：重整碳量计算步骤，用于根据燃料供应量获得重整碳量C，它指示供应至重整反应流道的碳量；重整氧量计算步骤，用于根据所产生的发电量获得耗氧量，它指示在燃料电池中发电而消耗的包含在阴极气体中的氧量，并且还根据阴极气体供应量获得供氧量，它指示供应至阴极流道的氧量，随后从供应量中减去耗氧量而获得阴极废气中的残留氧量，并且还根据残留的氧量获得重整氧量O，它指示供应至重整反应流道的氧量；和重整碳量校正步骤，用于通过改变燃料泵的输送来校正重整碳量C，以使得重整氧量O与重整碳量C的比O/C被保持在目标范围内。