[發明專利]操作裝置、燃料電池系統、機動車和用于操作燃料電池系統的方法

在審

• 申請號: 201980070872.6
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN112930612A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: M·D·科格勒;A·D·申克;S·波法爾
• 申請（專利權）人: AVL李斯特有限公司
• 主分類號: H01M8/04537
• 分類號: H01M8/04537;H01M8/04701;H01M8/04746;H01M8/04828;H01M8/04858
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

1.一種用于操作燃料電池(2)的操作裝置(1)，具有用于監測該燃料電池(2)的電池電壓的電壓監測模塊(3)和用于控制該燃料電池(2)工作的控制模塊(4)，其特征是，該操作裝置(1)具有用于存儲信號反應矩陣的存儲器模塊(5)以及用于將該燃料電池(2)的工作模式和所監測的電池電壓與該信號反應矩陣相比較的比較模塊(6)，用以從該信號反應矩陣中確定用于改善該燃料電池(2)工作狀態的至少一個專門對策，其中，該控制模塊(4)具有反應機構，用于基于至少一個所確定的專門對策來達成對該燃料電池(2)工作的控制干預。

2.根據權利要求1所述的操作裝置(1)，其特征在于，所述電壓監測模塊(3)被設計用于確定在預設時間段期間的平均電池電壓以及確定在該預設時間段期間的最大電池電壓和/或最小電池電壓。

3.根據權利要求1或2所述的操作裝置(1)，其特征在于，所述信號反應矩陣具有多個工作模式，其中，每個操作模式對應于多個電池電壓等級，并且其中，分別給這些電池電壓等級分配有至少一個用于改善該燃料電池(2)工作狀態的專門對策。

4.根據權利要求3所述的操作裝置(1)，其特征在于，各個電池電壓等級分別具有以下電池電壓說明中的至少一個：

-在預設時間段期間的平均電池電壓，

-在預設時間段期間的最小電池電壓，

-在該預設時間段期間的最大電池電壓，

-在該預設時間段期間超過預設的電池電壓極大值，

-在該預設時間段期間低于預設的電池電壓極小值。

5.根據權利要求3或4所述的操作裝置(1)，其特征在于，所述信號反應矩陣針對至少一個電池電壓等級具有多個彼此不同的專門對策。

6.根據權利要求5所述的操作裝置(1)，其特征在于，在一電池電壓等級內的彼此不同的專門對策在所述信號反應矩陣中被分級。

7.根據權利要求3至6中任一項所述的操作裝置(1)，其特征在于，所述信號反應矩陣具有以下措施中的至少一項作為專門對策：

-增大該燃料電池(2)的電池壓力，

-降低該燃料電池(2)的電池壓力，

-提高該燃料電池(2)的電池溫度，

-降低該燃料電池(2)的電池溫度，

-增大該燃料電池(2)的電池空氣濕度，

-降低該燃料電池(2)的電池空氣濕度，

-增大該燃料電池(2)的陽極工作介質流量，

-減小該燃料電池(2)的陽極工作介質流量，

-減小該燃料電池(2)的陰極工作介質流量，

-增大該燃料電池(2)的陰極工作介質流量。

8.一種用于提供電能的燃料電池系統(10)，包括燃料電池(2)和用于操作該燃料電池(2)的操作裝置(1)，其特征在于，所述操作裝置(1)根據權利要求1至7之一來構成。

9.一種機動車(11)，具有根據權利要求8所述的用于提供電能的燃料電池系統(10)以及至少一個用于在至少部分利用由該燃料電池系統(10)提供的電能情況下驅動該機動車(11)的電動機(12)。

10.一種用于操作根據權利要求8所述的燃料電池系統(10)的方法，包括以下步驟：

-借助該操作裝置(1)的電壓監測模塊(3)來確定該燃料電池(2)的電池電壓的當前特性，

-借助該操作裝置(1)的控制模塊(4)來確定該燃料電池(2)的工作模式，

-借助于該比較模塊(6)，將所確定的電池電壓和所確定的工作模式與存儲在該存儲器模塊(5)中的信號反應矩陣相比較，用以識別用于改善該燃料電池(2)工作狀態的專門對策，并且

-基于所識別的專門對策，借助該控制模塊(4)產生對該燃料電池(2)工作的控制干預。