买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：山东国创燃料电池技术创新中心有限公司

摘要：本发明属于燃料电池技术领域，公开了一种燃料电池系统、燃料电池系统控制方法及车辆。该燃料电池系统包括电堆组件、部分氧化重整器以及引射器。该部分氧化重整器设置于该电堆组件的前端，连通该电堆组件的阳极入口，被配置为重整燃气并向该阳极入口提供重整后的阳极反应气。该电堆组件的阴极出口连通于该部分氧化重整器，该引射器设置于该电堆组件的阴极出口和该部分氧化重整器之间，能够利用重整空气将该电堆组件的至少部分阴极排气引射循环至该部分氧化重整器中，以为该部分氧化重整器提供重整热量和氧化剂。该燃料电池系统能够简化结构组成，提高可靠性，降低故障概率，且能够对阴极排出气进行循环利用，有效提升燃料利用率。

主权项：1.燃料电池系统，其特征在于，包括：电堆组件（100）；部分氧化重整器（200），所述部分氧化重整器（200）设置于所述电堆组件（100）的前端，连通所述电堆组件（100）的阳极入口，被配置为重整燃气并向所述阳极入口提供重整后的阳极反应气；引射器（300），所述电堆组件（100）的阴极出口连通于所述部分氧化重整器（200），所述引射器（300）设置于所述电堆组件（100）的阴极出口和所述部分氧化重整器（200）之间，能够利用重整空气将所述电堆组件（100）的至少部分阴极排气引射循环至所述部分氧化重整器（200）中，以为所述部分氧化重整器（200）提供重整热量和氧化剂；所述燃料电池系统还包括重整空气供应装置（600），所述重整空气供应装置（600）连通于所述引射器（300），能够为所述引射器（300）提供所述重整空气，所述重整空气供应装置（600）包括压缩机（610），所述压缩机被配置为提高所述重整空气的压力；所述燃料电池系统还包括燃气源（700），所述燃气源（700）连通于所述部分氧化重整器（200），所述燃气源（700）能够为所述部分氧化重整器（200）提供燃气组分；所述燃料电池系统能够采用燃料电池系统控制方法进行控制，所述燃料电池系统控制方法包括：S100、根据所述燃料电池系统的输出电流和所述燃料电池系统中的电堆燃料利用率确定燃料电池系统的燃气流量；根据如下公式计算： ，其中，燃气的组分为甲烷，其流量为QCH4；N为所述电堆组件（100）中的电池片数量；I为所述电堆组件（100）的电流；F为法拉第常数；Uf为所述燃料电池系统的燃料利用率；S200、计算所述部分氧化重整器（200）的重整反应空气需求量；通过如下关系式进行确定： ；S300、根据所述燃料电池系统的输出电流和所述燃料电池系统中的电堆氧气利用率确定所述电堆组件（100）的阴极排气组分；通过如下关系式进行确定： ， ， ， ， ， ，其中，Qcathode为所述电堆组件（100）的阴极排气流量；Uair为所述电堆组件（100）的氧气利用率；MolO2表示氧气的摩尔流量，MolN2表示氮气的摩尔流量；ComO2表示氧气的摩尔占比，ComN2表示氮气的摩尔占比；S400、计算所述电堆组件（100）的阴极排气的定压比热容，并根据重整反应空气需求量和重整反应需求温度，计算重整空气流量和需要利用所述引射器（300）引射的阴极排出气流量，并计算重整空气的流量；所述阴极排出气的定压比热容的计算方法为在明确各组分的摩尔占比之后，采用加权平均计算方式进行计算；具体通过如下公式计算计算重整空气的流量： ，其中，Cons代表常数，在此表示进入所述部分氧化重整器（200）的空气量为定值，具体为所述引射器（300）的工作流的量和二次流的量之和，其数值范围为0-10gs；Molair表示所述引射器（300）的工作流的摩尔流量,Molcathode表示所述引射器（300）的二次流的摩尔流量； ，其中，Cp-CH4表示甲烷的定压比热容，Cp-cathode表示所述引射器（300）的二次流的定压比热容，Cp-air表示所述引射器（300）的工作流的定压比热容；Qair表示所述引射器（300）的工作流的流量，Qcathode表示所述引射器（300）的二次流的流量；T表示重整反应需求温度，其数值范围为450-550℃；TCH4表示所述燃气源（700）流向所述部分氧化重整器（200）的燃气的温度，其温度基本为室温；Tair表示通过所述重整空气供应装置（600）和所述引射器（300）流向所述部分氧化重整器（200）的重整空气的温度，其数值范围为450-550℃；Tcathode表示通过所述引射器（300）引射循环的所述电堆组件（100）的阴极排气的温度，其数值范围为600-620℃；S500、根据重整反应空气需求量和所述压缩机（610）的出口压力确定所述压缩机（610）的转速。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东国创燃料电池技术创新中心有限公司 燃料电池系统、燃料电池系统控制方法及车辆