[发明专利]在燃料电池车辆的停止模式下控制电压的方法及系统

说明书

提供了一种用于在燃料电池车辆的停止模式下控制电压的方法和系统。该方法包括检测燃料电池是否进入停止模式，并且当燃料电池进入停止模式时，基于电池的可用充电功率计算总线终端的电压指令值，电池的可用充电功率表示在高压电池中能够充入的电力水平。操作连接在高压电池和总线终端之间的转换器，以将总线终端的电压调节为总线终端的电压指令值。另外，当调节了电压并且然后通过电压传感器测量的燃料电池的电压大于或等于存储器中预设的参考电压时，车辆的电场负载的功耗增加。

技术领域

本发明涉及用于在燃料电池车辆的停止模式下控制燃料电池的电压的方法和系统，当燃料电池车辆的燃料电池停止时，该方法和系统通过主动减小电压能够确保燃料电池的耐久性并且防止燃料效率降低。

背景技术

在燃料电池车辆中，当满足燃料电池的停止进入条件时，执行停止模式处理。停止模式处理经历发电停止处理，发电停止处理停止鼓风机以确认空气流动速率是否降低。当空气流动速率降低时，发电停止处理完成并且燃料电池车辆进入停止模式。

即使在燃料电池进入停止模式之后，燃料电池堆的电压并不立刻降低。当引入冲压空气或者不存在氢跨越(hydrogen cross over)时，电压持续保持在开路电压(OCV)附近，这导致堆的耐久性劣化。此外，需要强行降低堆电压，但是当堆电压保持为过低时，当燃料电池重新启动时由于电压增加需要的时间，因此再加速劣化。因此，需要将电压降低控制在其中车辆的再加速不劣化的范围内，以防止堆电压保持在OCV附近。

同时，可以连接电阻器以减小电压，这导致燃料效率降低。因此，使用以下方法：(例如当停止空气的供应时)通过使用电力转换器控制总线终端的电压降低来生成燃料电池的输出以降低燃料电池的电压，通过驱动电机或者高压辅助设备消耗燃料电池的输出，并且利用高压电池强行充入额外电力。

可通过使用车辆的高压电池的电力转换器控制总线终端的电压降低，来生成燃料电池的输出，并且由于限制了用于对电池充电的可用输出，当再生制动量显著时，再生制动能量降低，这会引起燃料效率的损耗。此外，当没有降低再生制动的输出和燃料电池的输出的生成时，电池可能过度充电。

因此，现有技术仅当没有车辆速度或电流再生制动量不大于再生制动的限制值时，通过防止电池过度充电并且考虑燃料效率，使用电力转换器控制总线终端的电压降低。进一步，可以增加确定高压电池是否处于可充电状态的处理。换言之，通过预先理解执行总线终端的电压降低控制以生成燃料电池的输出并且降低燃料电池的电压，可以防止燃料效率的损耗和电池的过度充电的情况。

然而，当通过基于车辆速度、再生制动的余量以及电池是否处于可充电状态等预先确定不能通过控制总线终端的电压降低来生成燃料电池的输出时，即使当可以生成燃料电池的少量输出时，也可能不能执行总线终端的电压降低的控制。然而，再生制动的余量是不充分的，可以生成与不充分余量一样多的燃料电池的少量输出，并且因此燃料电池的电压甚至会以低速降低。因此，根据现有技术，燃料电池的电压以低速降低或者不能充分降低，并且因此不能充分确保燃料电池的耐久性。

提供作为现有技术描述的内容仅用于帮助理解本发明的背景，并且不应将其认为与本领域技术人员已知的现有技术相对应。

发明内容

本发明的目的是提供用于在燃料电池车辆的停止模式下控制燃料电池的电压的方法和系统，当燃料电池车辆的燃料电池停止时，该方法和系统通过主动降低电压能够确保燃料电池的耐久性并且防止燃料效率降低。

根据本发明的示例性实施方式，用于在燃料电池车辆的停止模式下控制电压的方法可以包括：通过控制器检测燃料电池是否进入停止模式；当燃料电池进入停止模式时，基于电池的可用充电功率通过控制器计算总线终端的电压指令值，电池的可用充电功率表示在高压电池中能够充入的电力水平；通过控制器操作连接在高压电池和总线终端之间的转换器，以将总线终端的电压调节为总线终端的电压指令值；以及当调节电压并且然后通过电压传感器测量的燃料电池的电压可以大于或等于存储器中预设的参考电压时通过控制器增加车辆的电场负载的功耗。