[發明專利]使用電壓分布控制的燃料電池系統起動

有效

• 申請號: 201810465440.2
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108987769B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: J·卡斯泰盧喬;才俊;S·E·加西亞;A·J·馬斯林
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M8/04302
• 分類號: H01M8/04302;H01M8/04858;H01M8/04992
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 佘鵬;鄧雪萌

1.一種燃料電池系統，包括：

燃料電池堆疊，所述燃料電池堆疊具有多個燃料電池和堆疊電壓；

DC-DC升壓轉換器；以及

控制器，所述控制器構造成在所述燃料電池堆疊的起動期間經由所述DC-DC升壓轉換器調節所述堆疊電壓，并且經編程有多個校準電壓分布，每個校準電壓分布具有對應的幅值和變化率；

其中，所述控制器構造成響應于所述燃料電池堆疊的經請求起動來檢測所述燃料電池堆疊的空氣起動，并且響應于所檢測的空氣起動，使用所述多個校準電壓分布經由所述DC-DC升壓轉換器的調節而在所述燃料電池堆疊的實際起動期間實施所述堆疊電壓的預定電壓分布。

2.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其中，所述多個校準電壓分布包括對應于陽極加壓階段的第一電壓分布和對應于陰極填充階段的第二電壓分布，且所述第二電壓分布所具有的變化率小于所述第一電壓分布的變化率。

3.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其中，所述控制器經編程為使用氣體濃度評估模型的輸出來檢測所述燃料電池堆疊的空氣起動，其中，所述氣體濃度評估模型的輸出是所述燃料電池堆疊的陽極板中的經評估氧水平。

4.根據權利要求3所述的燃料電池系統，其中，所述控制器構造成接收所述燃料電池堆疊的關閉時間、溫度以及壓力數值的每個作為一組輸入，且其中所述氣體濃度評估模型的所述輸出根據所述一組輸入所確定。

5.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其中，所述DC-DC升壓轉換器包括半導體開關和門驅動電路，且所述控制器構造成在起動期間的電壓恢復操作模式期間經由所述門驅動電路通過控制所述半導體開關的占空比來實施所述預定電壓分布。

6.根據權利要求5所述的燃料電池系統，其中，所述控制器包括微處理器，所述微處理器是所述DC-DC升壓轉換器的一部分，且在所述起動期間的電壓恢復操作模式期間控制所述半導體開關的所述占空比。

7.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其中，所述控制器構造成通過以電流控制模式來控制所述DC-DC升壓轉換器而在完成所述起動之后實施所述預定電壓分布。

8.根據權利要求1所述的燃料電池系統，進一步包括：

電池；

功率逆變器模塊，所述功率逆變器模塊電氣地連接于所述電池；

軸；以及

電動機器，所述電動機器用于將轉矩輸出至所述軸。

9.根據權利要求8所述的燃料電池系統，進一步包括道路車輪，所述道路車輪旋轉地連接于所述軸。