[發明專利]用于調節燃料電池電堆的方法和控制單元

有效

• 申請號: 201780082074.6
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN110140248B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: F·達維德
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: H01M8/043
• 分類號: H01M8/043;H01M8/04119;H01M8/04223;H01M8/1018;H01M8/04701;H01M8/04746;H01M8/04828;H01M8/04858
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李駿

本發明涉及一種用于在燃料電池系統(100)的有效運行期間調節燃料電池系統(100)的燃料電池電堆(102)的方法(300)。所述方法(300)包括：確定(301)，要執行對燃料電池電堆(102)的調節，以增加通過燃料電池電堆(102)在有效運行中提供的電功率。此外，所述方法(300)包括：調整(302)燃料電池系統(100)的至少一個運行參數，以便在有效運行期間提高流過所述燃料電池電堆(102)的電流，以對燃料電池電堆(102)進行所述調節。

技術領域

本發明涉及一種用于尤其在對燃料電池電堆調試時調節燃料電池電堆的方法和一種相應的控制單元。

背景技術

公路車輛能夠具有帶有一個或多個燃料電池的燃料電池電堆，所述燃料電池基于燃料、例如氫生成用于車輛的運行、尤其是用于車輛的驅動的電能。燃料能夠儲存在車輛的一個或多個壓力箱中。尤其是在燃料電池電堆第一次調試時，燃料電池電堆可能具有相對于燃料電池電堆的額定功率減小的電功率。

發明內容

本文獻致力于下述技術目的：以可靠和優效的方式調節車輛的燃料電池電堆，以便優化燃料電池電堆的有效功率。

所述目的通過一種用于在燃料電池系統在車輛中的有效運行期間調節燃料電池系統的燃料電池電堆來實現。

根據一個方面，描述了一種用于在燃料電池系統的有效運行期間調節燃料電池系統的燃料電池電堆的方法。燃料電池電堆(也稱為堆棧)在此包括一個或多個燃料電池。燃料電池系統能夠用于：提供用于驅動機動車的、尤其公路車輛的電能。換言之，有效運行能夠包括對機動車的電驅動馬達供電。燃料電池系統能夠為了該目的安裝在機動車中以執行所述方法。

所述方法包括：確定要執行燃料電池電堆的調節以提高通過燃料電池電堆在有效運行中提供的電功率。典型地，燃料電池電堆尤其在第一次調試時具有與燃料電池電堆的額定功率相比降低的功率。例如能夠確定：進行燃料電池電堆的第一次調試，并且因此要進行調節。在燃料電池電堆調節的范圍中，能夠提高由燃料電池電堆提供的功率(額定功率除外)。

例如能夠確定調節指示器，所述調節指示器指示燃料電池電堆的調節的累積量(例如從燃料電池電堆第一次調試時起)。調節指示器在此例如能夠顯示累積的持續時間，在所述累積的持續時間期間已經發生燃料電池電堆的調節。替選地或補充地，調節指示器能夠指示(例如從第一次調試起)已經流過燃料電池電堆的累積的電流。然后能夠根據調節指示器確定：是否要執行燃料電池電堆的調節。然后，當(例如基于調節指示器)確定：要執行對燃料電池電堆的調節時，(必要時才)進行燃料電池電堆的調節。

所述方法還包括調整燃料電池系統的至少一個運行參數，以便在有效運行期間提高流過燃料電池電堆的電流或流以調節燃料電池電堆(尤其是以調節燃料電池電堆的分離器)。在此，能夠根據調節指示器來進行運行參數的調整。尤其是，僅當已經確定(例如基于調節指示器)要執行燃料電池電堆的調節時，才能夠調整用于調節燃料電池電堆的運行參數。

因此，在燃料電池電堆的有效運行期間能夠實現燃料電池電堆的調節。因此能夠以具有成本效益和時間效益的方式提高燃料電池電堆的有效功率。

能夠調整所述至少一個運行參數，以便降低燃料電池電堆的工作電壓。替選地或補充地，能夠調整至少一個運行參數，以便在特定的電功率的情況下提高流過燃料電池電堆的電流。換言之，能夠引起(通過調整至少一個運行參數)：燃料電池電堆在確定的功率下以相對低的電壓提供相對高的電流。通過提高的電流能夠改進和加速對燃料電池電堆的調節。

燃料電池系統能夠包括電壓轉換器，所述電壓轉換器設立為，將具有輸入電壓的電功率轉換為具有輸出電壓(例如，具有用于機動車的驅動馬達的運行電壓)的電功率。在所述方法的范圍中，電壓轉換器能夠用于，將由燃料電池電堆提供的電功率(具有減小的電壓和增大的電流)轉換成具有輸出電壓的電功率。所述電壓轉換器能夠為了該目的而設計，以便(以連續的方式)提供不同的電壓轉換比。