[發明專利]具有串聯連接的子系統的燃料電池系統

在審

• 申請號: 202211070042.3
• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115742874A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: N·扎格;P·福特;D·伯姆
• 申請（專利權）人: 潔能氏公司
• 主分類號: B60L58/30
• 分類號: B60L58/30;H01M8/249
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉藝詩;呂傳奇

1.一種旁路系統，包括：

燃料電池系統，包括

第一燃料電池模塊，

與第一燃料電池模塊串聯電連接的第二燃料電池模塊，以及

與第一燃料電池模塊和第二燃料電池模塊并聯電連接的第三燃料電池模塊，

開關器件，電耦合在第三燃料電池模塊與第一和第二燃料電池模塊之間；和

控制器，被配置為響應于第一燃料電池模塊和第二燃料電池模塊中的至少一個的輸出電壓小于閾值，操作以斷開開關器件，以便將第一和第二燃料電池模塊與第三燃料電池模塊斷連，并且從第三燃料電池模塊提供持續不中斷的輸出電壓流動。

2.根據權利要求1所述的旁路系統，其中，所述開關器件是接觸器和半導體開關器件之一，并且其中所述半導體開關器件是場效應晶體管和雙極結型晶體管之一。

3.根據權利要求1所述的旁路系統，進一步包括電連接到燃料電池系統的輸出的直流DC-DC轉換器，其中第三燃料電池模塊的輸出電壓對應于DC-DC轉換器的最小輸入電壓。

4.根據權利要求1所述的旁路系統，進一步包括電連接到第一燃料電池模塊和第二燃料電池模塊中的至少一個的二極管，以防止響應于開關器件斷開而朝向第一和第二燃料電池模塊的反向電流流動。

5.根據權利要求1所述的旁路系統，其中，在開關器件斷開之前，燃料電池系統的總輸出電壓對應于第三燃料電池模塊的輸出電壓與第一燃料電池模塊和第二燃料電池模塊的輸出電壓之和的組合。

6.根據權利要求1所述的旁路系統，其中，響應于開關器件斷開，燃料電池系統的總輸出電壓對應于第三燃料電池模塊的輸出電壓。

7.一種操作旁路系統的方法，包括：

響應于燃料電池系統的第一燃料電池模塊和第二燃料電池模塊中的至少一個的輸出電壓小于閾值，

斷開開關器件以將燃料電池系統的第一和第二燃料電池模塊與第三燃料電池模塊電斷連，以從第三燃料電池模塊提供持續不中斷的輸出電壓流動，其中第一燃料電池模塊串聯電連接到第二燃料電池模塊，并且第三燃料電池模塊并聯電連接到第一燃料電池模塊和第二燃料電池模塊。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，斷開開關器件包括斷開接觸器和半導體開關器件之一，并且其中半導體開關器件是場效應晶體管和雙極結型晶體管之一。

9.根據權利要求7所述的方法，進一步包括將燃料電池系統的輸出電耦合到DC-DC電流轉換器，其中來自第三燃料電池模塊的輸出電壓對應于DC-DC轉換器的最小輸入電壓。

10.根據權利要求7所述的方法，進一步包括將二極管電連接到第一燃料電池模塊和第二燃料電池模塊中的至少一個，以防止響應于開關器件斷開而發生朝向第一和第二燃料電池模塊的反向電流流動。

11.根據權利要求7所述的方法，其中，在斷開開關器件之前，燃料電池系統的總輸出電壓對應于第三燃料電池模塊的輸出電壓與第一燃料電池模塊和第二燃料電池模塊的輸出電壓之和的組合。

12.根據權利要求7所述的方法，其中，響應于開關器件的斷開，燃料電池系統的總輸出電壓對應于第三燃料電池模塊的輸出電壓。