Selektives Reagieren auf die Zellspannungsabfallrate in einem Brennstoffzellensystem

Ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, wobei das Brennstoffzellensystem eine Vielzahl von elektrisch in Reihe gekoppelten Brennstoffzellen aufweist, wobei das Verfahren umfasst:- Überwachen einer Spannung der Brennstoffzellen in dem Brennstoffzellenstapel;- Bestimmen, dass die Sp...

Ausführliche Beschreibung

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Hauptverfasser: Ganapathy, Sriram, Sljivar-Lovria, Sanja, Lebzelter, Derek, Lakshmanan, Balasubramanian, Clingerman, Bruce, Kiefer, Michael J
Format: Patent
Sprache:ger
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Beschreibung
Zusammenfassung:Ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems, wobei das Brennstoffzellensystem eine Vielzahl von elektrisch in Reihe gekoppelten Brennstoffzellen aufweist, wobei das Verfahren umfasst:- Überwachen einer Spannung der Brennstoffzellen in dem Brennstoffzellenstapel;- Bestimmen, dass die Spannung einer Brennstoffzelle mit einer minimalen Spannung über die Zeit abfällt;- Bestimmen, dass der Abfall in der Spannung der Brennstoffzelle mit der minimalen Spannung ein Ergebnis einer Verarmung an Wasserstoff an einer Anode der Brennstoffzelle ist, wenn eine Rate des Abfalls in der Spannung größer als eine vorbestimmte Schwellenwertrate ist oder wenn die Spannung der Brennstoffzelle mit der minimalen Spannung unterhalb eines vorbestimmten Spannungsschwellenwertes ist; und- Beschränken einer Leistungsabgabe am Ausgang des Brennstoffzellenstapels, wenn bestimmt wird, dass der Abfall in der Spannung der Brennstoffzelle mit der minimalen Spannung ein Ergebnis einer Verarmung an Wasserstoff an der Anode der Brennstoffzelle mit der minimalen Spannung ist, wobei das Beschränken der Leistungsabgabe des Brennstoffzellenstapels als eine Funktion einer Größe der Rate des Abfalls in einer Spannung ist, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst das Bestimmen, dass der Abfall in der Spannung der Brennstoffzelle mit der minimalen Spannung ein Ergebnis einer Spannungsoszillation ist und nicht ein Ergebnis einer Verarmung an Wasserstoff, und das Unterbinden einer Beschränkung der Leistungsabgabe des Brennstoffzellenstapels umfasst, wenn bestimmt wird, dass der Spannungsabfall ein Ergebnis der Spannungsoszillation ist. A system and method that monitor the rate of a voltage drop of fuel cells in a fuel cell stack to determine whether the voltage drop is a result of cathode reactant starvation or anode reactant starvation. The method looks at a falling voltage of a fuel cell to determine whether the rate of the fall in voltage indicates that hydrogen starvation of the anode of the fuel cell is occurring. The method also looks at the actual voltage of the fuel cell that is falling to determine whether it is a below a predetermined minimum voltage threshold also indicating that hydrogen starvation of the anode of the fuel cell is occurring. If hydrogen starvation is occurring, the method performs power limiting of the fuel cell stack either based on the rate or the voltage level.