74]在根据本发明的示例性实施例的示例性系统中，气体的净化以及冷凝水的排放可以通过使用单个排水阀来进行。因此，图5中所示的曲线图的形状取决于冷凝水水位下降的区间是否包括排放气体和冷凝水两者的区间。
[0075]具体来说，由于排出冷凝水和气体两者，因此如图5中所示，净化体积随着打开时间的增加而以缓和曲线的形式增加，并且随后在冷凝水水位变得低于排放部21的入口的下缘之后，所述曲线图可以呈随打开时间上升的直线形式。因此，满足目标净化体积的最佳打开时间可以略微增加。在后一种情况下，由于单独排出冷凝水和气体，因此以与使用两个阀门进行再循环气体的净化以及冷凝水的排放的相同的方式来确定最佳打开时间。
[0076]图6说明根据本发明的示例性实施例的用于控制排放气体和冷凝水的示例性系统。
[0077]根据本发明的示例性实施例的控制排放气体和冷凝水的设备可以包括:集成的排水阀20 ;水位传感器30 ;电流检测器50 ;以及控制器40。如上所述，可以使用集成的排水阀20的控制逻辑、根据来自水位传感器30的输出信号的通过控制器40的确定方法，以及通过电流检测器50和控制器40的电流积分值的使用逻辑。
[0078]在从水位传感器30和电流检测器50接收到信号之后，控制器40可以执行计算或确定，并且可以根据预定控制逻辑将输出信号发送到集成的排水阀20以打开或关闭集成的排水阀20。
[0079]图7示出根据本发明的示例性实施例的控制排放气体和冷凝水的示例性方法。
[0080]根据本发明的示例性实施例的控制排放气体和冷凝水的方法可以包括:通过控制器40确定何时电流积分值等于或大于预定值A的步骤SlO ;以及通过控制器40根据来自水位传感器的输出信号确定是否感测到冷凝水的S20和S50步骤中的至少一者。所述控制方法可以进一步包括:当电流积分值等于或大于A时或当控制器40确定感测到冷凝水时，通过控制器40打开集成的排水阀20的步骤S30或S40。
[0081]此外，所述控制方法可以进一步包括确定是否已经过集成的排水阀20的预定打开时间的步骤S80或S90。另外，所述控制方法可以进一步包括在经过打开时间之后通过控制器40关闭集成的排水阀20的步骤SlOO或S110。
[0082]如上所述，可以根据电流积分值或来自水位传感器30的输出信号打开集成的排水阀20。同样地，可以使用电流积分值以及来自水位传感器30的输出信号两者。在任一情况下，可以至少根据来自水位传感器20的输出信号或预定的打开时间确定是否关闭集成的排水阀20。
[0083]如图7中所示，在所述控制方法中，当电流积分值等于或大于预定值A(SlO)且感测到冷凝水(S20)时，可以打开集成的排水阀20 (S30)。在没有感测到冷凝水的时间点之后(S50)在经过Xl秒的预定的第一打开时间之后(S90)，随后可以关闭集成的排水阀20 (SllO) ο
[0084]另一方面，当电流积分值等于或大于预定值A(SlO)且没有感测到冷凝水时，可以打开集成的排水阀20 (S40)。在集成的排水阀20被打开之后在经过X2秒的预定的第二打开时间之后，随后可以关闭集成的排水阀20 (S100)。
[0085]对于根据来自水位传感器30的输出信号打开集成的排水阀20 (可以不对应于图7中示出的示例性实施例)，当感测到冷凝水时，可以打开集成的排水阀20。在集成的排水阀20被打开之后在经过X3秒的预定的第三打开时间之后，随后可以关闭集成的排水阀20。
[0086]具体来说，可以通过实验适当地确定第一打开时间、第二打开时间和第三打开时间。
[0087]完全如上所述，本发明可以通过在功能上将排水阀和排气阀集成到单个阀门中来减少成本和重量。
[0088]尽管已结合当前认为是实用的示例性实施例的实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所揭示的实施例。相反地，预期涵盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置。
【主权项】
1.一种燃料电池系统的气体和冷凝水排放系统，包括: 燃料电池堆，所述燃料电池堆包括阴极和阳极并且通过氧气和氢气的电化学反应产生电流； 聚水器，所述聚水器临时存储从所述燃料电池堆的阳极排放的气体和水以及冷凝水； 集成的排水阀，所述集成的排水阀被安装在所述聚水器处，使得所述气体和所述冷凝水通过所述集成的排水阀的排放部并被排出所述聚水器；以及 控制器，所述控制器通过打开和关闭所述集成的排水阀来控制所述气体和所述冷凝水的所述排放。2.根据权利要求1所述的气体和冷凝水排放系统，其中所述控制器通过对由所述燃料电池堆产生的电流值进行积分或通过直接接收电流积分值信号来直接识别电流积分值。3.根据权利要求1所述的气体和冷凝水排放系统，其还包括水位传感器，所述水位传感器被安装在所述聚水器中并且感测所述冷凝水。4.根据权利要求1所述的气体和冷凝水排放系统，其中在所述聚水器中所述冷凝水的水位降低的区间包括通过所述排放部排出所述气体和所述冷凝水两者的区间。5.根据权利要求1所述的气体和冷凝水排放系统，其中所述集成的排水阀的所述排放部的入口面与所述冷凝水的水位面平行或基本上平行。6.根据权利要求3所述的气体和冷凝水排放系统，其中当作为由燃料电池堆产生的电流的积分值的电流积分值等于或大于预定值时，所述控制器打开所述集成的排水阀，并且所述控制器通过利用来自所述水位传感器的输出信号和预定的打开时间中的至少一者确定是否关闭所述集成的排水阀来关闭所述集成的排水阀。7.根据权利要求3所述的气体和冷凝水排放系统，其中所述控制器根据来自所述水位传感器的输出信号打开所述集成的排水阀，并且所述控制器通过利用来自所述水位传感器的输出信号和预定的打开时间中的至少一者确定是否关闭所述集成的排水阀来关闭所述集成的排水阀。8.一种控制燃料电池系统的气体和冷凝水排放系统的方法，其中所述气体和冷凝水排放系统包括:燃料电池堆，所述燃料电池堆包括阴极和阳极并且通过氧气和氢气的电化学反应产生电流；聚水器，所述聚水器临时存储从所述燃料电池堆的阳极排放的气体和水以及冷凝水；集成的排水阀，所述集成的排水阀被安装在所述聚水器处，使得所述气体和所述冷凝水通过排放部并且被排出所述聚水器；以及控制器，所述控制器通过打开和关闭所述集成的排水阀来控制所述气体和所述冷凝水的排放，所述控制方法包括以下两个步骤中的至少一个步骤: 通过所述控制器确定作为由所述燃料电池堆产生的电流的积分值的电流积分值是否等于或大于预定值；以及 通过所述控制器根据来自所述水位传感器的输出信号确定是否感测到冷凝水。9.根据权利要求8所述的方法，还包括:当所述电流积分值等于或大于所述预定值时，或当所述控制器确定感测到冷凝水时，通过所述控制器打开所述集成的排水阀。10.根据权利要求9所述的方法，还包括: 通过所述控制器确定是否已经过所述集成的排水阀的预定的打开时间；以及 当已经过所述打开时间时，通过所述控制器关闭所述集成的排水阀。11.根据权利要求9所述的方法，其中，当所述电流积分值等于或大于所述预定值并且感测到冷凝水时，打开所述集成的排水阀，并且在打开所述集成的排水阀之后从未感测到所述冷凝水开始，经过预定的第一打开时间之后，随后关闭所述集成的排水阀。12.根据权利要求9所述的方法，其中，当所述电流积分值等于或大于所述预定值并且未感测到冷凝水时，打开所述集成的排水阀，并且在从打开所述集成的排水阀的时间开始经过预定的第二打开时间之后，随后关闭所述集成的排水阀。13.根据权利要求8所述的方法，其中，当感测到冷凝水时，打开所述集成的排水阀，并且在从打开所述集成的排水阀的时间开始经过预定的第三打开时间之后，随后关闭所述集成的排水阀。
【专利摘要】本发明涉及一种用于排放燃料电池系统的气体和冷凝水的系统和方法。气体和冷凝水排放系统包括：燃料电池堆，所述燃料电池堆包括阴极和阳极并且通过氧气和氢气的电化学反应产生电流；聚水器，所述聚水器临时存储从电池堆的阳极排放的气体和水以及冷凝水；集成的排水阀，所述集成的排水阀被安装在所述聚水器处，以便产生用于气体和所述冷凝水的气流路径，所述气体和所述冷凝水穿过集成的排水阀的排放部且被排出所述聚水器；以及控制器，所述控制器通过打开和关闭所述集成的排水阀来排放所述气体和所述冷凝水。
【IPC分类】H01M8/04
【公开号】CN105720281
【申请号】CN201410738739
【发明人】沈孝燮, 郑世权, 权富吉
【申请人】现代自动车株式会社
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年12月5日
【公告号】DE102014224614A1, US20160087289