УПРАВЛЕНИЕ РАБОТОЙ РЕЗЕРВНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА С БАТАРЕЕЙ ТОПЛИВНЫХ ПОМ-ЭЛЕМЕНТОВ

1. Резервный электрический генератор (1) с батареей топливных ПОМ-элементов, включающий в себя:
- батарею (2) топливных элементов, образованную множеством уложенных стопкой топливных ПОМ-элементов (3), электрически соединенных последовательно, для подачи электрической энергии на электрическую нагрузку;
- прибор (4) контроля напряжения элемента для измерения напряжения, выдаваемого каждым топливным элементом (3);
- блок (5) регулирования и преобразования электрической энергии, подсоединенный между батареей (2) топливных элементов и электрической нагрузкой;
- нагнетатель (6) для подачи количества воздуха, необходимого для химических реакций, которые происходят в топливных элементах (3);
- рециркулятор (7) водорода для рециркуляции водорода между выпуском и впуском батареи (2) топливных элементов;
- устройство (8) продувки водорода, предназначенное для осуществления первичной продувки водорода при меньшем расходе и вторичной продувки водорода при большем расходе; и
- контроллер (11), который присоединен к прибору (4) контроля напряжения элемента, блоку (5) регулирования и преобразования электрической энергии, нагнетателю (6), рециркулятору (7) водорода и устройству (8) продувки водорода и предназначен для управления работой электрического генератора (1) по-разному при запуске, при останове и во время его нормальной работы,
причем упомянутый генератор отличается тем, что упомянутый контроллер (11) дополнительно предназначен для управления запуском электрического генератора (1) путем выполнения следующих операций:
- управление устройством (8) продувки таким образом, чтобы осуществлять непрерывную первичную продувку водорода; и
- управление устройством (8) продувки таким образом, чтобы осуществлять циклическую вторичную продувку водорода согласно рабочему циклу, в котором, начиная с заданного исходного значения, время продувки увеличивается на заданную величину при каждом рабочем цикле до тех пор, пока не будет подтверждено одно из следующих условий:
напряжение топливного элемента (3) ниже, чем заданное минимальное допустимое напряжение;
напряжение топливного элемента (3) отклоняется по отношению к опорным значениям на большую величину, чем заданное максимальное допустимое отклонение;
напряжение батареи (2) топливных элементов отклоняется по отношению к опорным значениям на большую величину, чем заданное максимальное допустимое отклонение, в течение более длительного времени, чем максимальное допустимое время; и
от включения электрического генератора (1) прошло более длительное время, чем максимальное допустимое время.
2. Электрический генератор по п.1, при этом контроллер (11) дополнительно предназначен для:
- получения результатов измерений напряжения и тока, подаваемых прибором (4) контроля напряжения элемента и блоком (5) регулирования и преобразования электрической энергии;
- определения целевых эксплуатационных параметров для блока (5) регулирования и преобразования электрической энергии, нагнетателя (6) и рециркулятора (7) водорода на основании полученных результатов измерений и логики управления; и
- управления блоком (5) регулирования и преобразования электрической энергии, нагнетателем (6), рециркулятором (7) водорода и устройством (8) продувки водорода таким образом, чтобы добиться упомянутых заданных целевых эксплуатационных параметров.
3. Электрический генератор по пункту 1, при этом контроллер (11) дополнительно предназначен для управления остановом электрического генератора (1) путем выполнения следующих операций:
- ожидание охлаждения батареи (2) топливных элементов до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура;
- в конце охлаждения приведение в действие нагнетателя (6) таким образом, чтобы удалить воду, сконденсировавшуюся во время охлаждения; и
- управление устройством (8) продувки водорода таким образом, чтобы обеспечить непрерывную первичную продувку водорода.
4. Электрический генератор по любому из предыдущих пунктов, при этом контроллер (11) дополнительно предназначен для управления нормальной работой электрического генератора (1) путем выполнения следующих операций:
- управление блоком (5) регулирования и преобразования электрической энергии таким образом, чтобы, на основании электрической мощности, требуемой электрической нагрузкой, электрический ток, отводимый от батареи (2) топливных элементов, увеличивался с заданной скоростью увеличения до установления значения тока, соответствующего электрической мощности, требуемой электрической нагрузкой, и не большего, чем заданный максимальный ток.
5. Электрический генератор по п.4, при этом контроллер (11) дополнительно предназначен для управления нормальной работой электрического генератора (1) путем выполнения следующих операций:
- обнаружение того, что подтверждено одно из следующих условий:
напряжение топливного элемента (3) ниже, чем заданное минимальное допустимое напряжение;
напряжение топливного элемента (3) отклоняется по отношению к опорному значению на большую величину, чем максимальное допустимое отклонение; и
напряжение батареи (2) топливных элементов отклоняется по отношению к опорному значению на большую величину, чем максимальное допустимое отклонение, в течение более длительного времени, чем максимальное допустимое время; и
- когда одно из предыдущих условий подтверждено, управление блоком (5) регулирования и преобразования электрической энергии таким образом, чтобы электрический ток, отводимый от батареи (2) топливных элементов, уменьшался с заданной скоростью уменьшения до тех пор, пока не исчезнет обнаруженное условие.
6. Электрический генератор по п.4, при этом контроллер (11) дополнительно предназначен для управления нормальной работой электрического генератора (1) путем выполнения следующих операций:
- управление рециркулятором (7) водорода в зависимости от электрической мощности, выдаваемой блоком (5) регулирования и преобразования электрической энергии; и
- когда подтверждено одно из предыдущих условий:
- управление нагнетателем (6) таким образом, чтобы он подавал заданный расход воздуха выше и сверх того, который нормально требуется; и
- управление устройством (8) продувки водорода таким образом, чтобы обеспечивать первичную продувку водорода и вторичную продувку водорода, как заявлено в п. 3.
7. Контроллер (11) для резервного электрического генератора (1) с батареей топливных ПОМ-элементов по п.1.
8. Программное обеспечение, которое может быть загружено в контроллер (11) резервного электрического генератора (1) с батареей топливных ПОМ-элементов и предназначено, при исполнении, придавать контроллеру (11) конфигурацию, заявленную по п.1.