[发明专利]具有减少的效率损耗的燃料电池系统加温策略

权利要求书

1.一种加热燃料电池系统中的燃料电池堆的方法，所述方法包 括：

确定将所述堆加热到所需温度的热设定点；

确定当前的多个热源是否会将所述堆加热到所需热设定点；以及

基于所述多个热源的加热效率使用来自所述多个热源的附加堆 加热并区分所述多个热源的附加堆加热的优先次序。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述热设定点包括基于 大气温度和流过所述堆的冷却液的温度使用查找表来确定所述热设 定点。

3.根据权利要求1所述的方法，其中确定当前热源是否会将所述 堆加热到所述热设定点包括将堆热量产生、堆端电池加热器热量产 生、冷却液加热器热量产生、被输入到所述堆的阴极侧的氢的量以及 压缩机热量产生进行合并。

4.根据权利要求1所述的方法，其中区分所述热源的优先次序包 括首先将负载施加到所述堆从而给高压电池充电。

5.根据权利要求4所述的方法，其中区分所述热源的优先次序包 括打开冷却液加热器。

6.根据权利要求5所述的方法，其中区分所述热源的优先次序包 括将氢输入到所述燃料电池堆的阴极侧。

7.根据权利要求6所述的方法，其中区分所述热源的优先次序包 括增加压缩机的压缩机压力比率，该压缩机向所述堆提供阴极空气。

8.根据权利要求1所述的方法，其中确定当前热源是否会将所述 堆加热到所述热设定点包括确定作为所需堆加热和当前堆加热之间 的差的误差信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述误差信号被送到比例积 分微分控制器以产生加热所述燃料电池堆的热请求信号。

10.一种在系统启动时加热燃料电池系统内的燃料电池堆的方 法，所述方法包括：

基于大气温度和堆冷却液温度确定将所述堆加热到所需温度的 热设定点；

确定当前热源是否会将所述堆加热到所述热设定点；以及

确定误差信号为所述热设定点和当前堆加热之间的差，以及

如果所述误差信号指示出所述当前堆加热不足以将所述堆加热 到所述设定点则提供附加堆加热。

11.根据权利要求10所述的方法，其中提供附加堆加热包括通过 加热效率区分所述热源的优先次序。

12.根据权利要求11所述的方法，其中区分所述热源的优先次序 包括首先将负载施加到所述堆从而给高压电池充电。

13.根据权利要求12所述的方法，其中区分所述热源的优先次序 包括然后打开冷却液加热器。

14.根据权利要求13所述的方法，其中区分所述热源的优先次序 包括然后将氢输入到所述燃料电池堆的阴极侧。

15.根据权利要求14所述的方法，其中区分所述热源的优先次序 包括然后增加压缩机压力比率。

16.一种在系统启动时加热燃料电池系统中的燃料电池堆的方 法，所述方法包括：

确定需要多少热来将所述堆加热到所需温度；

基于加热效率区分可以加热所述堆的多个热源的优先次序；以及

基于所述热源的优先次序的顺序使用所述热源来将所述堆加热 到所述所需温度。

17.根据权利要求16所述的方法，其中确定需要多少热包括基于 大气温度和流过所述堆的冷却液的温度来确定需要多少热。

18.根据权利要求16所述的方法，其中区分所述热源的优先次序 包括区分如下热源的优先次序：对高压电池充电的在所述堆上的负 载、冷却液加热器、向所述燃料电池堆的阴极侧输入氢产生的热以及 增加向所述堆提供阴极空气的压缩机的压缩机压力比率产生的热。

19.根据权利要求18所述的方法，其中区分所述热源的优先次序 包括首先给所述高压电池充电，然后打开所述冷却液加热器，然后向 所述燃料电池堆的阴极侧输入氢以及然后增加所述压缩机压力比率。