[發明專利]用于控制燃料電池堆的裝置和方法

有效

• 申請號: 201610726172.6
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN107305955B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李重載
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/0432
• 分類號: H01M8/0432;H01M8/04701
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種用于控制燃料電池堆的裝置，其包括：

映射存儲器，其配置為存儲空氣化學計量比映射圖、工作溫度映射圖以及工作溫度偏置映射圖，在空氣化學計量比映射圖中記錄了對應于開路衰減時間的燃料電池堆的目標空氣化學計量比，在工作溫度映射圖中記錄了對應于室外溫度的燃料電池堆的目標工作溫度，在工作溫度偏置映射圖中記錄了對應于開路衰減時間的燃料電池堆的目標工作溫度偏置；

傳感器，其配置為檢測室外溫度；

開路衰減時間測量器，其配置成在切斷至燃料電池堆的空氣供應時測量電池電壓從參考電壓降低至閾值電壓所花費的時間；

燃料電池控制器，其配置成，基于存儲在映射存儲器中的空氣化學計量比映射圖、工作溫度映射圖和工作溫度偏置映射圖，檢測對應于由傳感器檢測到的室外溫度的燃料電池堆的目標工作溫度，并且檢測對應于由開路衰減時間測量器測量到的開路衰減時間的燃料電池堆的目標空氣化學計量比和燃料電池堆的目標工作溫度偏置，

鼓風機，其配置成基于燃料電池堆的目標空氣化學計量比來將空氣供應至燃料電池堆；以及

溫度控制器，其配置成，通過將燃料電池堆的目標工作溫度偏置加至燃料電池堆的目標工作溫度而設定最終目標工作溫度，并且基于最終目標工作溫度來調節燃料電池堆的工作溫度。

2.根據權利要求1所述的用于控制燃料電池堆的裝置，其中，空氣化學計量比映射圖的特征在于，在開路衰減時間小于或等于第一標準時間時將燃料電池堆的目標空氣化學計量比設定為第一參考值，在開路衰減時間超過第二標準時間時將燃料電池堆的目標空氣化學計量比設定為第二參考值，在開路衰減時間超過第一標準時間并且小于或等于第二標準時間時將燃料電池堆的目標空氣化學計量比從第一參考值線性降低至第二參考值。

3.根據權利要求1所述的用于控制燃料電池堆的裝置，其中，工作溫度偏置映射圖的特征在于，在開路衰減時間小于或等于第一標準時間時將燃料電池堆的目標工作溫度偏置設定為第一參考溫度，在開路衰減時間超過第二標準時間時將燃料電池堆的目標工作溫度偏置設定為第二參考溫度，在開路衰減時間超過第一標準時間并且小于或等于第二標準時間時將燃料電池堆的目標工作溫度偏置從第一參考溫度線性降低至第二參考溫度。

4.一種用于控制燃料電池堆的方法，其包括：

通過映射存儲器來存儲空氣化學計量比映射圖、工作溫度映射圖以及工作溫度偏置映射圖，在空氣化學計量比映射圖中記錄了對應于開路衰減時間的燃料電池堆的目標空氣化學計量比，在工作溫度映射圖中記錄了對應于室外溫度的燃料電池堆的目標工作溫度，在工作溫度偏置映射圖中記錄了對應于開路衰減時間的燃料電池堆的目標工作溫度偏置；

通過傳感器來檢測室外溫度；

通過燃料電池控制器，基于工作溫度映射圖來檢測對應于檢測到的室外溫度的燃料電池堆的目標工作溫度；

通過開路衰減時間測量器，在切斷至燃料電池堆的空氣供應時，測量電池電壓從參考電壓降低至閾值電壓所花費的時間；

通過燃料電池控制器，基于空氣化學計量比映射圖和工作溫度偏置映射圖來檢測對應于測量到的開路衰減時間的燃料電池堆的目標空氣化學計量比和燃料電池堆的目標工作溫度偏置，

通過鼓風機，基于燃料電池堆的目標空氣化學計量比來向燃料電池堆供應空氣；以及

通過溫度控制器，通過將燃料電池堆的目標工作溫度偏置加至燃料電池堆的目標工作溫度而設定最終目標工作溫度，并且基于最終目標工作溫度來調節燃料電池堆的工作溫度。

5.根據權利要求4所述的用于控制燃料電池堆的方法，其中，空氣化學計量比映射圖的特征在于，在開路衰減時間小于或等于第一標準時間時將燃料電池堆的目標空氣化學計量比設定為第一參考值，在開路衰減時間超過第二標準時間時將燃料電池堆的目標空氣化學計量比設定為第二參考值，在開路衰減時間超過第一標準時間并且小于或等于第二標準時間時將燃料電池堆的目標空氣化學計量比從第一參考值線性降低至第二參考值。

6.根據權利要求4所述的用于控制燃料電池堆的方法，其中，工作溫度偏置映射圖的特征在于，在開路衰減時間小于或等于第一標準時間時將燃料電池堆的目標工作溫度偏置設定為第一參考溫度，在開路衰減時間超過第二標準時間時將燃料電池堆的目標工作溫度偏置設定為第二參考溫度，在開路衰減時間超過第一標準時間并且小于或等于第二標準時間時將燃料電池堆的目標工作溫度偏置從第一參考溫度線性降低至第二參考溫度。