针对采用燃料电池技术的常规动力潜艇，我们使用了Dialog国际联机检索系统中的德温特世界专利索引数据库（file 351），对该技术从专利文献中进行了挖掘。检索策略为：fuel()cell? ? and submarine?，通过检索我们得到61条燃料电池潜艇相关的基本专利，这些专利涉及供氢、供氧、电池堆、变流器、压力容器、控制系统、燃料电池相关控制系统、气体泄漏检测等技术。本文对其中与燃料电池控制技术密切相关的专利进行分析。
一、燃料电池相关控制系统
控制系统相关的专利主要有：燃料电池模块控制单元、燃料电池直流变换器、燃料控制系统、燃料电池降低预热时间相关技术等，其作用主要是为了提供燃料电池系统的高效性和安全性。
1、燃料电池模块控制单元
该控制单元可以更加载荷的大小，负责多个独立的燃料模块之间的协同工作，相关专利有：
专利1：DE 102004004625
标题：潜艇电力供应系统，包括过氧化氢燃料电池装置，燃料电池包含数个独立模块
专利权人：SIEMENS AG (SIEI)
发明人：AHLF G; EDER M; LERSCH J
专利族信息：
专利号 类别 日期 申请号 类别 日期 周
DE 102004004625 B3 20050728 DE 102004004625 A 20040129 200552 B
WO 200573077 A2 20050811 WO 2005EP50247 A 20050120 200553
优先权申请：DE 102004004625 A 20040129
摘要：
新颖性：这种用于潜艇的电力供应系统拥有至少一台电动螺杆马达、电池组（3）、用于驱动和充电的发动机以及带配电和自动控制装置的供给系统。电力供应系统拥有一过氧化氢燃料电池装置（4），该装置包括了数个独立的模块，这些模块连接到汇流线为潜艇发动机提供动力。动力的提供取决于燃料电池装置的负载情况通过一个负载开关控制。
用途：用于潜艇。
先进性：提供更多的电力供应。
国际专利分类号（主分类号）：B63G-008/08
专利2：DE 10332336 A1
标题：船用燃料电池装置，包括多个燃料电池模块和控制器，控制器根据第一个燃料电池模块的功率控制其它各模块的开关
专利权人：SIEMENS AG (SIEI )
发明人：BETTE W; STUEHLER W
专利族信息：
专利号 类别 日期 申请号 类别 日期 周
DE 10332336 A1 20050217 DE 10332336 A 20030716 200519 B
优先权申请：DE 10332336 A 20030716
新颖性：该装置包括多个燃料电池模块（31-39）和一个控制器（13），控制器根据第一个燃料电池（31-36）的功率至少开关一个电池模块，来为负载供电。如果功率足够的话，控制器可以选择关闭最后一个模块（36）。
用途：用于船只，如轮船或潜艇
先进性：通过切换燃料电池模块的开和关，达到优化的燃料消耗
国际专利分类号（主分类号）：H01M-008/24
2、直流变换器
燃料电池的输出特性比较软，难以直接与电机驱动器匹配，因此必须采用直流一直流变换器来改善输出特性。相关专利如下：
专利3：EP 1568601 A1
标题：一种安装在潜艇电池和燃料电池之间的直流变换器
专利权人：HOWALDTSWERKE DEUT WERFT GMBH (DEWE )
发明人：ELVERS D; IWERS U
专利族信息：
专利号 类别 日期 申请号 类别 日期 周
EP 1568601 A1 20050831 EP 20051069 A 20050120 200560 B
DE 102004009225 A1 20050915 DE 102004009225 A 20040226 200560
优先权申请：DE 102004009225 A 20040226
新颖性：这种潜艇装有一个环境空气传感器、用于驱动电机(4)及电器系统的电力供应系统，包括一个燃料电池系统(1)和一个电池装置(3)。该燃料电池系统包括一个直流-直流变换器(2)，可以将燃料电池的电源输出(11)与电池的输出并行联接。一个电流自动控制器可以将直流-直流变换器的电流输出控制在一个经过预先检测的，并有最大电流限制的更加适宜的范围。
用途：用于非核的，常规潜艇。
先进性：提供改进的能源供应
国际专利分类号（主分类号）：B63G-008/00; B63G-008/08
3、燃料控制系统
相关专利如下：
专利4：GB 2250130 A
标题：一种可以用于潜艇的使用燃料电池的发电系统，有一用于控制燃料和氧化剂质量、数量、压力、温度及湿度的电子控制系统
专利权人：CJBD LTD (CJBD-N); VICKERS SHIPBUILDING & ENG (VICS ); WELLMAN CJB LTD (WELL-N)
发明人：DAMS R A J; PALMER I; SEYMOUR C M; DAMS R A
专利族信息：
专利号 类别 日期 申请号 类别 日期 周
GB 2250130 A 19920527 GB 9124891 A 19911122 199222 B
WO 9210009 A2 19920611 WO 91GB2066 A 19911122 199226
AU 9189109 A 19920625 AU 9189109 A 19911122 199239
WO 91GB2066 A 19911122
SE 9301665 A 19930603 WO 91GB2066 A 19911122 199329
SE 931665 A 19930514
EP 559816 A1 19930915 WO 91GB2066 A 19911122 199337
EP 92902597 A 19911122
DE 4193026 T 19931007 DE 4193026 A 19911122 199341
WO 91GB2066 A 19911122
NL 9120025 A 19931001 NL 9120025 A 19911122 199343
WO 91GB2066 A 19911122
JP 6503201 W 19940407 WO 91GB2066 A 19911122 199419
JP 92500448 A 19911122
AU 651150 B 19940714 AU 9189109 A 19911122 199432
GB 2250130 B 19950222 GB 9124891 A 19911122 199511
WO 9210009 A3 19920709 WO 91GB2066 A 19911122 199511
US 5401589 A 19950328 WO 91GB2066 A 19911122 199518
US 9364120 A 19930723
EP 559816 B1 19970528 WO 91GB2066 A 19911122 199726
EP 92902597 A 19911122
DE 69126321 E 19970703 DE 626321 A 19911122 199732
WO 91GB2066 A 19911122
EP 92902597 A 19911122
CA 2096724 C 19990105 CA 2096724 A 19911122 199912
JP 3333877 B2 20021015 WO 91GB2066 A 19911122 200275
JP 92500448 A 19911122
优先权申请：GB 9025539 A 19901123; GB 9025538 A
文摘：该系统作为一个整体，其加热和冷却的需求尽可能保持平衡。一个电子集成控制系统，用于控制燃料/氧化剂的质量、数量、压力、温度及湿度。其中一种物质的处理涉及重整反应，例如使用甲醇制备氢气的反应，用来供给燃料电池。
该重整器包括一个重整室和一个过氧化氢的分解室，两室共用一墙，从而使分解反应产生的热量可以为重整反应提供热量。墙上有鳞状物，可以吸收热量。一个电池可以通过一个开关与燃料电池并行连接，既能够加强燃料电池的电力供应，也能由燃料电池为其充电，此外还可以独立供电，或在系统启动时供电。
用途：用于工业及运输用途的能源。减少噪音和排放物。
先进性：制造高效低污染的能源
国际专利分类号（主分类号）：H01M-008/04; H01M-008/06
4、燃料电池降低预热时间相关技术
相关专利如下：
专利5：EP 1507302 A2
标题：燃料电池系统作为辅助电力系统，可用在汽车上，包括主组件和二级组件，两个组件串联连接，二级组件排放出的热量可以经过主组件
专利权人：DELPHI TECHNOLOGIES INC (DELP-N); BOTTI J J (BOTT-I); MUKERJEE S (MUKE-I); NOETZEL J G (NOET-I); RAJASHEKARA K (RAJA-I); ZIZELMAN J (ZIZE-I)
发明人：BOTTI J J; ZIZELMAN J; MUKERJEE S; NOETZEL J G; RAJASHEKARA K
专利族信息：
专利号 类别 日期 申请号 类别 日期 周
EP 1507302 A2 20050216 EP 200477084 A 20040719 200516 B
US 20050037249 A1 20050217 US 2003640743 A 20030814 200516
优先权申请：US 2003640743 A 20030814
新颖性：一个燃料电池系统，包括一个燃料电池主组件和一个燃料电池二级组件。两个组件由于采用串联连接，二级组件排放出的热量可以经过主组件实现对其加热。每个组件运行时均使用含氧、氢的燃料。这种燃料电池组件包括一个固体氧化物燃料电池。二级组件的尺寸比主组件的1/5还小。二级组件输出功率为1kw，主组件为5kw。
用途：用于发电；可用于车辆的辅助电源，如汽车、卡车；用于军用车辆，如坦克及运兵车；用于水上交通工具，如船、艇、潜艇；用于空中交通工具，如飞机、飞船。
先进性：先进性在于可以将固体氧化物燃料电池系统发电的启动时间减少。二级燃料电池组件可以快速启动，提供电力。同时，由于二级组件和主组件串联，二级组件将其排放的热量以蒸汽的形式传输到主组件中，辅助主组件预热。当主组件达到全功率发电时，二级组件可以关闭、继续运行或者待机状态，这视电力需求情况而定。通过这种方法可以将原来60分钟的预热时间降低到几分钟。
国际专利分类号（主分类号）：H01M-008/02; H01M-008/04
