專利名稱：提高燃料電池堆的可控性的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
特別由于環(huán)境問題，環(huán)保并高效的新能源已經(jīng)得到了開發(fā)。燃料電池設(shè)備將能夠利用未來能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，通過環(huán)保處理中的化學(xué)反應(yīng)，直接將如沼氣的燃料轉(zhuǎn)換成電力。
背景技術(shù)：
如圖1所呈現(xiàn)的，燃料電池包括陽極側(cè)100和陰極側(cè)102，以及陽極側(cè)100和陰極側(cè)102之間的電解質(zhì)材料104。在固體氧化物燃料電池(SOFC)中，氧氣被饋送至陰極側(cè) 102，并且通過從陰極接收電子，氧氣被分解(reduce)為負氧離子。負氧離子經(jīng)過電解質(zhì)材料104到達陽極側(cè)100，負氧離子在陽極側(cè)100與所使用的燃料發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生水，并且通常還產(chǎn)生二氧化碳(CO2)。在陽極100和陰極102之間是包括燃料電池的負載110的外部電路 111。在圖2中，呈現(xiàn)了作為高溫燃料電池設(shè)備的示例的SOFC設(shè)備。例如，SOFC設(shè)備可以利用天然氣、沼氣、甲醇或含烴混合物(hydrocarbon mixture)的其它化合物作為燃料。 圖2中的SOFC設(shè)備系統(tǒng)在一個或多個堆結(jié)構(gòu)103(S0FC堆)中包括一個以上的燃料電池， 通常包括多個燃料電池。較大的SOFC設(shè)備系統(tǒng)在多個堆103中包括很多燃料電池。如圖1 所呈現(xiàn)的，每個燃料電池包括陽極100和陰極102結(jié)構(gòu)。部分使用過的燃料可以在反饋裝置109中進行再循環(huán)。圖2中的SOFC設(shè)備還包括燃料熱交換器105和轉(zhuǎn)化器107。熱交換器被用于控制燃料電池過程中的熱狀態(tài)，并且在SOFC設(shè)備的不同位置中可以存在這些熱交換器中的一個以上。在一個或多個熱交換器105中回收循環(huán)氣體中的額外熱能，以便在SOFC設(shè)備中或外部使用。轉(zhuǎn)化器107是將諸如天然氣的燃料轉(zhuǎn)換為適合燃料電池的混合物(例如，包括以下全部或至少部分的混合物氫氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、惰性氣體和水)的設(shè)備。然而，無論如何，在各SOFC設(shè)備中并不是必須要具有轉(zhuǎn)換器的。通過利用測量模塊115 (比如燃料流量計、流速計和溫度計)執(zhí)行對SOFC設(shè)備的運行的必要的測量。僅用于陽極100的部分氣體在反饋裝置109中進行再循環(huán)，而其它部分氣體從陽極100排出114。固體氧化物燃料電池(SOFC)設(shè)備是從對燃料的氧化中直接產(chǎn)生電的電化學(xué)轉(zhuǎn)換設(shè)備。SOFC設(shè)備的優(yōu)點包括高效率、長期穩(wěn)定性、低排放、低燃料易變性以及低成本。主要缺陷在于導(dǎo)致啟動時間長以及機械和化學(xué)二者兼容性問題的高運行溫度。燃料電池系統(tǒng)具有顯著超出相當尺寸的常規(guī)的能源生產(chǎn)技術(shù)的電力生產(chǎn)和熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)的效率的潛能。燃料電池系統(tǒng)被廣泛認為是關(guān)鍵的未來能源生產(chǎn)技術(shù)。為了最大化燃料電池系統(tǒng)的性能和壽命，需要對燃料電池的運行狀態(tài)的精確控制。燃料電池產(chǎn)生DC電流，而在更高功率的系統(tǒng)中，通常期望AC輸出，因此需要從DC到AC 的電力轉(zhuǎn)換。為了顧及實際的對接和從燃料電池收集電流以及后續(xù)的電力轉(zhuǎn)換，將燃料電池制造為包含多個串聯(lián)的個體電池的堆。在包括多個堆的燃料電池系統(tǒng)中，堆的電互連拓撲是關(guān)鍵的設(shè)計參數(shù)。多個堆的串聯(lián)提供較低的布線和電力轉(zhuǎn)換損耗以及較低的組件成本。然而，缺點是所有串聯(lián)的堆將具有相同的電流。理想地，當所有堆是相同的，且它們的運行狀態(tài)完全等同時，這不是問題。 但是，在實際系統(tǒng)中，將總是有一些溫度、燃料流和堆特性上的變化。尤其在設(shè)計為考慮替換個體堆的系統(tǒng)中，由于使用時間差異，在堆之間可能存在顯著的變化。當相異的堆被置于電串聯(lián)時，它們的電流通常需要根據(jù)串聯(lián)中性能最差的堆而受限。因此，燃料電池系統(tǒng)失去了較健壯的堆的潛在性能。由于堆的內(nèi)阻的固有的負溫度系數(shù)，堆的電并聯(lián)尤其是在高溫燃料電池系統(tǒng)中是有問題的。在將多個串聯(lián)的堆的串并聯(lián)在一起時，此特性甚至引起不平均的均流(current sharing)問題。為了避免該均流問題，通常使用針對每個堆的獨立的轉(zhuǎn)換器，而這為系統(tǒng)帶來了額外的成本。在芬蘭專利公開FI118553 Bl中呈現(xiàn)了一種生物催化的燃料電池裝置，該燃料電池裝置中的燃料電池串聯(lián)或并聯(lián)。以提高所述生物催化的燃料電池裝置的輸出電壓為目的，這種裝置包括通過采用控制電路控制的可控開關(guān)，以使得所述開關(guān)能夠循環(huán)地改變至導(dǎo)通狀態(tài)和從導(dǎo)通狀態(tài)改變。由于在FI118553 Bl中沒有呈現(xiàn)能夠單獨測量堆以及為了避免串聯(lián)的堆之間的相異性問題而進行調(diào)整的實施方式，所以，無論如何，F(xiàn)I118553 Bl并沒有給出對所描述的至少是置于電串聯(lián)的相異堆(其中，其電流需要根據(jù)串聯(lián)中最差性能的堆而受限)的問題的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)一種燃料電池系統(tǒng)，其中多個燃料電池可以串聯(lián)，以使得燃料電池系統(tǒng)中的燃料電池堆的負載能夠得到積極的優(yōu)化，且可以使各燃料電池的壽命更長，并且因此甚至可以基本上使整個燃料電池系統(tǒng)的壽命更長。通過一種用于調(diào)整用于利用燃料電池產(chǎn)生電的燃料電池系統(tǒng)中的電流值的裝置可以達到上述目的，所述燃料電池系統(tǒng)中的每個燃料電池包括陽極側(cè)、陰極側(cè)和陽極側(cè)與陰極側(cè)之間的電解質(zhì)，并且燃料電池系統(tǒng)包括至少兩個電串聯(lián)的個體燃料電池堆或堆組，每個堆包括至少一個燃料電池。用于調(diào)整燃料電池系統(tǒng)中的電流值的裝置包括用于從至少一個串聯(lián)中汲取電流的主要部分的模塊；至少一個調(diào)整電路，該調(diào)整電路用于調(diào)整串聯(lián)中的所述個體燃料電池堆或堆組的電流值；集成模塊，該集成模塊用于集成所述至少一個調(diào)整電路與所述個體燃料電池堆或堆組以布置與電流的主要部分相比較小的補償電流經(jīng)過所述至少一個調(diào)整電路，并且所述至少一個調(diào)整電路包括用于控制所述至少一個燃料電池堆中的所述較小的補償電流的模塊。本發(fā)明還針對一種用于調(diào)整利用燃料電池堆產(chǎn)生電的燃料電池系統(tǒng)中的電流值的方法。在該方法中，對所述電流值的調(diào)整通過以下步驟實現(xiàn)從個體燃料電池堆或堆組的至少一個串聯(lián)汲取所述電流的主要部分；通過集成所述至少一個調(diào)整電路與所述個體燃料電池堆或堆組以布置與所述電流的主要部分相比較小的補償電流經(jīng)過所述至少一個調(diào)整電路，來調(diào)整所述串聯(lián)中的所述個體燃料電池堆或堆組的電流值；以及通過利用所述至少一個集成調(diào)整電路來控制所述至少一個燃料電池堆中的所述較小的補償電流。本發(fā)明基于與至少一個燃料電池堆集成的至少一個調(diào)整電路，其中，至少一個燃料電池堆至少串聯(lián)到至少一個其它燃料電池堆，這種集成被布置為使得與在所述至少串聯(lián)的堆中的電流相比較小的電流經(jīng)過所述至少一個調(diào)整電路。所述至少一個調(diào)整電路感測所述至少一個燃料電池堆中的電壓或電流值，所述至少一個燃料電池堆與所述至少一個調(diào)整電路集成，并且所述至少一個調(diào)整電路被布置為基于所感測到的電壓或電流值調(diào)整所述至少一個燃料電池堆中的電流值。本發(fā)明的益處在于其使得經(jīng)濟地建立具有長串聯(lián)的燃料電池系統(tǒng)成為可能，其中該長串聯(lián)可以包括多個燃料電池堆，其不會因為堆的差異性而降低能量產(chǎn)生能力。這些燃料電池系統(tǒng)還具有較長的預(yù)期壽命，由此提高了本發(fā)明可實現(xiàn)的成本節(jié)省。


圖1呈現(xiàn)了單個燃料電池結(jié)構(gòu)。圖2呈現(xiàn)了 SOFC設(shè)備的示例。圖3呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。圖4呈現(xiàn)了調(diào)整電路的第一優(yōu)選實現(xiàn)方式。圖5呈現(xiàn)了調(diào)整電路的第二優(yōu)選實現(xiàn)方式。
具體實施例方式本發(fā)明的目的在于通過布置串聯(lián)和/或并聯(lián)的組內(nèi)的堆的有限電流的可調(diào)性來避免串聯(lián)堆和并聯(lián)堆的缺點。通過引入與燃料電池堆相關(guān)的基本上較小的電流調(diào)整電路使此特征成為可能。這些調(diào)整電路能夠從與其它堆串聯(lián)或并聯(lián)的堆汲取有限電流，或向該堆供應(yīng)有限電流。圖3中呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。在該燃料電池設(shè)備中，多個燃料電池堆103串聯(lián)，并且串聯(lián)的燃料電池堆103的組并聯(lián)。盡管圖3中的示例僅示出了串聯(lián)的四個燃料電池堆103，但可以有更多串聯(lián)的燃料電池堆，并且該串聯(lián)堆103的組可以與一個或多個其它串聯(lián)堆的組并聯(lián)?？梢越柚诩橙』蛘吖?yīng)補償電流的堆特定的電流調(diào)整電路112 在一定的約束內(nèi)對串聯(lián)堆103的電流進行單獨且主動的控制。優(yōu)選地，對于每個堆103或兩個堆，布置其各自的堆特定的電流調(diào)整電路112，該堆特定的電流調(diào)整電路112能夠從與串聯(lián)堆的組中的其它堆串聯(lián)的堆汲取有限電流或者向該堆供應(yīng)有限電流。換句話說，優(yōu)選地，針對每個堆103，通過將至少一個調(diào)整電路112與每個堆集成來布置單獨且主動的負載控制，以便使負載狀態(tài)保持最優(yōu)，而不管在利用燃料電池產(chǎn)生電的過程中的堆差異性。圖3 中的這一布置還包括轉(zhuǎn)換器122，例如DC-AC轉(zhuǎn)換器。模塊127、122從堆103的串聯(lián)汲取電流的主要部分。箭頭117描述了從轉(zhuǎn)換器122輸出的電力，例如從DC-AC轉(zhuǎn)換器輸出的AC 電力。作為轉(zhuǎn)換器122，還可以例如是dc-dc轉(zhuǎn)換器，并且繼而所述輸出電力117是dc電力。調(diào)整電路112的結(jié)構(gòu)和尺寸使得其能夠通過單獨調(diào)整包括多個堆的串聯(lián)和/或并聯(lián)配置中的每個堆的最優(yōu)電流來補償堆103之間的差異。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，這意味著額定堆103電流的例如5-10%的補償范圍。因此，堆電流仍然在主電流布線127中流動，然而，與所述堆電流相比，最大5-10%的補償范圍的電流經(jīng)過調(diào)整電路112和相關(guān)布線116。補償范圍電流值通常小于所述5-10%的補償范圍電流最大值。調(diào)整電路112可以允許雙向電流流動。這意味著補償范圍電流值對主路徑電流的影響使得堆電流在平均主路徑電流值的例如90 % -110 %之間變化。這些變化通常在更窄的范圍內(nèi)，例如在97 % -103 % 之間，與平均主路徑電流值相比，補償范圍電流最大值為3%。調(diào)整電路112也可以被限制為單向電流流動。這意味著補償范圍電流值對主路徑電流的影響使得堆電流在平均主路徑電流值的例如90% -100%之間或100% -110%之間變化。由于在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，僅總?cè)剂想姵囟央娏Φ囊恍〔糠纸?jīng)過調(diào)整電路 112，所以對調(diào)整電路的相關(guān)布線可以較小，并且在不犧牲總體效率的情況下，調(diào)整電路的電力轉(zhuǎn)換效率可以明顯低于主電力路徑的效率。這使得調(diào)整電路112和相關(guān)布線116的低成本實現(xiàn)成為可能。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，由于調(diào)整電路112上的拓撲相關(guān)電壓僅是一個或兩個堆103的電壓，因此可以使用低電壓和高頻率的組件來產(chǎn)生非常緊湊的電路。利用集成模塊116、1M實現(xiàn)調(diào)整電路112與燃料電池堆103的集成，該集成模塊包括例如用于通過使用相同布線116和電路板IM測量堆的電壓的現(xiàn)有模塊124，由此再次實現(xiàn)了成本節(jié)省。用于測量的模塊(即，用于感測燃料電池堆103的電壓的模塊124)產(chǎn)生控制信號，優(yōu)選地，調(diào)整電路112使用該控制信號單獨地調(diào)整每個燃料電池堆的最優(yōu)電流。該集成還可以實現(xiàn)為使得根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式使用燃料電池系統(tǒng)中用于傳遞(relay) 測量結(jié)果以及執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實施方式時的控制信號的現(xiàn)有數(shù)據(jù)布線116。實現(xiàn)調(diào)整電路112存在多種可能性。在圖4中，呈現(xiàn)了調(diào)整電路112的第一優(yōu)選實現(xiàn)方式，也就是隔離高頻變壓器裝置(例如順向型、反激式、推挽式、全橋裝置)。作為集成模塊124，此裝置包括作為隔離級的dc-dc轉(zhuǎn)換器123、可控開關(guān)S、作為整流級的二極管 D以及控制模塊131，該控制模塊131控制用于將調(diào)整電路單獨地與串聯(lián)的燃料電池堆集成的開關(guān)，以允許與主電流布線127中的電流的主要部分相比較小的補償電流經(jīng)過調(diào)整電路 112和相關(guān)布線116。各燃料電池堆的電壓由用于感測電壓值以產(chǎn)生控制信號的模塊來測量。利用相關(guān)的控制模塊131來操作對開關(guān)S打開或閉合位置的控制，優(yōu)選地，該控制模塊 131在各所述開關(guān)S附近，以單獨地調(diào)整各燃料電池堆103的電流。這是所謂的開關(guān)S的低級別控制，并且可以通過用于為所述控制模塊131提供電流設(shè)置點的系統(tǒng)控制120來獨立地布置所謂的開關(guān)S的高級別控制。例如，系統(tǒng)控制120可以是可編程邏輯控制器(PLC)。 優(yōu)選地，開關(guān)S可以是雙極型晶體管或FET型晶體管或某些其它晶體管開關(guān)。圖4中的該裝置還包括主dc-dc轉(zhuǎn)換器122，該主dc-dc轉(zhuǎn)換器122與包括DC-AC轉(zhuǎn)換器121的負載電路相連接。模塊127、121、122從堆103的串聯(lián)汲取電流的主要部分。在圖5中，呈現(xiàn)了調(diào)整電路112的第二優(yōu)選實現(xiàn)方式，該調(diào)整電路112包括非隔離級聯(lián)裝置，作為如圖5所見的電路裝置，該非隔離級聯(lián)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)為例如使得其包括集成模塊124。這些集成模塊IM包括線圈L、與二極管D并聯(lián)的開關(guān)S以及與個體燃料電池堆并聯(lián)的電容器C，但是電容器并不是必須的。通過這些集成模塊，調(diào)整電路與串聯(lián)的燃料電池堆單獨地集成，以允許與主電流布線127中的電流的主要部分相比較小的補償電流去往調(diào)整電路布線116，以便經(jīng)過所述調(diào)整電路。各燃料電池堆的電壓由用于感測電壓值以產(chǎn)生控制信號的模塊1 來測量。系統(tǒng)控制120(例如可編程邏輯控制器(PLC))在將開關(guān)S控制處于打開或者閉合位置時使用所述控制信號，以單獨地調(diào)整各燃料電池堆103的電流。優(yōu)選地，開關(guān)S是雙極型晶體管或FET型晶體管或某些其它晶體管開關(guān)。圖5中的此裝置還包括轉(zhuǎn)換器122，其例如是DC-AC轉(zhuǎn)換器。模塊127、121從堆103的串聯(lián)汲取電流的主要部分。箭頭117描述了從DC-AC轉(zhuǎn)換器122輸出的AC電力。調(diào)整電路112還可以利用將調(diào)整電流直接注入到例如主電力轉(zhuǎn)換器121的輸入的拓撲來實現(xiàn)。由于調(diào)整電路112允許雙向電力流，所以經(jīng)過調(diào)整電路的電流可以保持在最小的水平。因此，這樣的布線損耗較低，并且實現(xiàn)了每個主電流路徑的高電力轉(zhuǎn)換效率。通過考慮主電流路徑和電力轉(zhuǎn)換器中的低損耗，同時具有獨立地調(diào)整堆電流以便對例如不平均的燃料流和/或老化現(xiàn)象進行補償?shù)目赡苄裕M合了串聯(lián)和獨立堆103加載的益處。由于僅總電流的小部分經(jīng)過調(diào)整電路112，所以本發(fā)明考慮到低成本以及電路的緊湊實現(xiàn)。而且，單個電力轉(zhuǎn)換器121可以被用于主電力轉(zhuǎn)換器。由于控制個體堆電流的可能性，可以在一定程度上減輕串聯(lián)中的均流問題。系統(tǒng)控制120和控制模塊131可以包括不同類型的模擬和/或數(shù)字電子實現(xiàn)方式，其可以基于例如可編程處理器。控制模塊131還可以包括不同類型的測量裝置來感測電壓和/或電流值以產(chǎn)生開關(guān)S的所述控制信號。除了所描述的SOFC以外，本發(fā)明還可以與MCFC (熔融碳酸鹽燃料電池和其它燃料電池一起使用。MCFC是高溫燃料電池，該MCFC使用由懸浮在多孔的化學(xué)惰性陶瓷基體中的熔融碳酸鹽混合物構(gòu)成的電解質(zhì)。而且，盡管在圖2中的SOFC設(shè)備示例中描述了反饋裝置，但使用本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)并非必須具有反饋裝置。盡管已經(jīng)參照附圖和說明書提出了本發(fā)明，但是本發(fā)明絕不限于此，因為本發(fā)明可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行變化。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)整利用燃料電池產(chǎn)生電的燃料電池系統(tǒng)中的電流值的裝置，所述燃料電池系統(tǒng)中的每個燃料電池包括陽極側(cè)(100)、陰極側(cè)(10 以及所述陽極側(cè)和所述陰極側(cè)之間的電解質(zhì)(104)，并且所述燃料電池系統(tǒng)包括至少兩個電串聯(lián)的個體燃料電池堆或堆組，每個所述堆(103)包括至少一個燃料電池，其特征在于，用于調(diào)整所述燃料電池系統(tǒng)中的電流值的所述裝置包括-用于從至少一個串聯(lián)中汲取所述電流的主要部分的模塊；-至少一個調(diào)整電路(112)，該至少一個調(diào)整電路(112)用于調(diào)整所述串聯(lián)內(nèi)的所述個體燃料電池堆或堆組的電流值；-集成模塊(116、1M)，該集成模塊(116、124)用于集成所述至少一個調(diào)整電路與所述個體燃料電池堆或堆組，以便將與所述電流的主要部分相比較小的補償電流布置為經(jīng)過所述至少一個調(diào)整電路，并且-所述至少一個調(diào)整電路(112)包括用于控制所述至少一個燃料電池堆(103)中的所述較小的補償電流的模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括所述調(diào)整電路(112)，該調(diào)整電路(11 用于通過汲取或者供應(yīng)所述至少一個燃料電池堆(10 中的電流來調(diào)整所述電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括所述調(diào)整電路(112)，該調(diào)整電路(11 用于通過生成調(diào)整電路(112)電流值來調(diào)整所述至少一個燃料電池堆 (103)中的所述電流值，所述調(diào)整電路(112)電流值與所述至少串聯(lián)的堆中的電流值相比在0-10%的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)整電路(11 電流值與所述至少串聯(lián)的堆(103)中的電流值相比優(yōu)選地在0-3%的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括所述集成模塊(116、1對)， 該集成模塊(116、124)用于通過針對所述至少一個調(diào)整電路(112)使用與用于測量所使用的電壓的所述模塊相同的布線(116)和相同的至少一個電路板(IM)，來集成所述至少一個調(diào)整電路(112)與用于測量燃料電池堆(103)的電壓的模塊(IM)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括作為所述至少一個調(diào)整電路(112)的隔離高頻變壓器裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)整電路(112)實現(xiàn)為非隔離級聯(lián)轉(zhuǎn)換器裝置，該非隔離級聯(lián)轉(zhuǎn)換器裝置包括用于產(chǎn)生控制信號的模塊(116、1M)、開關(guān)S和控制模塊(131)，所述開關(guān)S受控而處于打開和閉合位置，所述控制模塊(131)作為用于通過在控制開關(guān)S處于打開或閉合位置時使用所述控制信號來控制所述較小的補償電流以單獨地調(diào)整每個燃料電池堆(103)的電流的模塊。
8.一種用于調(diào)整用于利用燃料電池堆(103)產(chǎn)生電的燃料電池系統(tǒng)中的電流值的方法，其特征在于，在所述方法中，對所述電流值的所述調(diào)整由以下步驟實現(xiàn)-從個體燃料電池堆(10 或堆組(103)的至少一個串聯(lián)汲取所述電流的主要部分；-通過集成所述至少一個調(diào)整電路(11 與所述個體燃料電池堆或堆組而將與所述電流的主要部分相比較小的補償電流布置為經(jīng)過所述至少一個調(diào)整電路(112)，來調(diào)整所述串聯(lián)內(nèi)的所述個體燃料電池堆(103)或堆(103)組的電流值；-以及，通過使用所述至少一個集成調(diào)整電路(11 來控制所述至少一個燃料電池堆 (103)中的所述較小的補償電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過汲取或者供應(yīng)所述至少一個燃料電池堆(103)中的電流來調(diào)整所述電流值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過生成調(diào)整電路(112)電流值來調(diào)整所述電流值，其中，所述調(diào)整電路(112)電流值與所述至少串聯(lián)的堆(103)中的電流值相比在0-10%的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整電路(112)電流值與所述至少串聯(lián)的堆(103)中的電流值相比優(yōu)選地在0-3%的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過針對所述至少一個調(diào)整電路(112)， 使用與用于測量所使用的電壓的所述模塊相同的布線(116)和相同的至少一個電路板 (IM)，來集成所述至少一個調(diào)整電路(11 和用于測量燃料電池堆(10 的電壓的模塊 (124)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過隔離高頻變壓器裝置實現(xiàn)所述至少一個調(diào)整電路(112)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述方法中，產(chǎn)生控制信號，并且通過使用控制模塊(131)基于所述控制信號控制開關(guān)S處于打開和閉合位置，以單獨地調(diào)整每個燃料電池堆(130)的電流。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于一種用于調(diào)整利用燃料電池產(chǎn)生電的燃料電池系統(tǒng)中的電流值的裝置，所述燃料電池系統(tǒng)中的每個燃料電池包括陽極側(cè)100、陰極側(cè)102以及陽極側(cè)和陰極側(cè)之間的電解質(zhì)104，并且該燃料電池系統(tǒng)包括至少兩個電串聯(lián)的個體燃料電池堆或堆組，每個所述堆103包括至少一個燃料電池。用于調(diào)整燃料電池系統(tǒng)中的電流值的裝置包括用于從至少一個串聯(lián)中汲取電流的主要部分的模塊；至少一個調(diào)整電路112，該至少一個調(diào)整電路112用于調(diào)整所述串聯(lián)內(nèi)的所述個體燃料電池堆或堆組的電流值；集成模塊116、124，該集成模塊116、124用于集成所述至少一個調(diào)整電路112與所述個體燃料電池堆或堆組，以將與所述電流的主要部分相比較小的補償電流布置為經(jīng)過所述至少一個調(diào)整電路；并且所述至少一個調(diào)整電路112包括用于控制所述至少一個燃料電池堆103中的所述較小的補償電流的模塊。
文檔編號H01M8/12GK102473952SQ201080030543
公開日2012年5月23日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
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