[发明专利]控制燃料电池混合系统的操作的系统和方法

权利要求书

1.一种控制燃料电池混合系统的操作的方法，所述方法包括：

通过控制器确定怠速停止条件是否在所述燃料电池混合系统的正常操作模式期间已经得到满足；

响应于所述怠速停止条件得到满足，切断对燃料电池的空气供应以停止所述燃料电池的发电并减小所述燃料电池的电压；

减小连接在电池和母线端子之间的双向转换器的电压；

基于第一预定值控制所述燃料电池的输出并保持所述第一预定值；和

经由通过保持所述双向转换器的减小的电压而产生的所述燃料电池的输出电流对所述电池强制充电，其中阴极中的氧气被消耗并且所述燃料电池的电压变得低于所述双向转换器的电压。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述双向转换器是双向高电压DC-DC转换器，并且在所述燃料电池的电压通过在对所述电池强制充电之后所述阴极中的氧气的消耗而被减小到所述双向高电压DC-DC转换器的电压和所述母线端子的电压以下的状态下，执行驱动电动机仅通过所述电池的输出来驱动的电动车(EV)模式，并且所述母线端子的电压通过控制所述双向高电压DC-DC转换器的电压来确定。

3.如权利要求1所述的方法，其中在所述燃料电池混合系统的所述正常操作模式中，如果诸如车辆负载和高电压电池的充电状态(SOC)之类的车辆状态条件满足燃料电池关闭条件，并且同时如果燃料电池状态不与预定怠速停止禁止条件相对应，则确定所述怠速停止条件得到满足。

4.如权利要求3所述的方法，其中如果所述车辆负载小于预定参考值并且如果所述高电压电池的SOC大于预定上限值，则确定所述燃料电池关闭条件得到满足。

5.如权利要求1所述的方法，其中在所述燃料电池混合系统的所述正常操作模式中，执行所述燃料电池的输出根据负载来控制的负载跟踪操作控制，并且执行确定所述双向转换器的电压控制上限值且把在操作期间根据负载控制的所述双向转换器的电压限制到所述双向转换器的所述电压控制上限值的电压上限控制，使得所述燃料电池的低输出区域的使用通过所述双向转换器的所述电压上限控制而被限制。

6.如权利要求5所述的方法，其中如果燃料电池状态与预定怠速停止禁止条件相对应，则取消所述双向转换器的所述电压上限控制。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果重新启动条件在所述燃料电池混合系统的怠速停止模式中得到满足，则将所述双向转换器的电压增大到第二预定值并保持所述第二预定值；

在所述母线端子的电压增大的状态下，通过启动对所述燃料电池的空气供应来重新启动所述燃料电池混合系统，使得所述燃料电池的电压增大到所述第二预定值并且产生所述燃料电池的电流输出；和

在所述燃料电池稳定之后取消所述双向转换器的电压的所述第二预定值的保持，使得重新启动处理被终止并且所述燃料电池系统进入所述正常操作模式。

8.如权利要求7所述的方法，其中当在所述燃料电池系统的重新启动过程中启动对所述燃料电池的空气供应时，驱动鼓风机使得除了根据所述燃料电池所需的电流的量计算出的空气量之外还将预定量的空气供应给所述燃料电池。

9.如权利要求7所述的方法，其中如果燃料电池状态与预定怠速停止禁止条件相对应并且所述燃料电池系统被重新启动，则将所述双向转换器的电压增大到开路电压以下的预定最大值并将其保持在该水平。

10.如权利要求3所述的方法，其中所述怠速停止禁止条件是从以下条件中选出的：

所述燃料电池处于紧急操作状态，燃料电池堆的温度处于预定温度以下，燃料电池堆的阳极的压力处于预定压力以下，在来自鼓风机控制器的通信中存在故障，以及加热器正被操作。

11.一种控制燃料电池混合系统的操作的系统，所述系统包括：

混合燃料电池系统，其被配置成

确定怠速停止条件是否在所述混合燃料电池系统的正常操作模式期间已经得到满足，响应于确定所述怠速停止条件已经得到满足，切断对燃料电池的空气供应以停止所述燃料电池的发电并减小所述燃料电池输出的电压，

减小连接在电池和母线端子之间的双向转换器的电压；

基于第一预定值控制所述燃料电池的输出并保持所述第一预定值；和

经由通过保持所述双向转换器的减小的电压而产生的所述燃料电池的输出电流对所述电池充电，其中所述燃料电池的阴极中的氧气被消耗并且所述燃料电池的电压变得低于所述双向转换器的电压。