[发明专利]一种燃料电池系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，其特征在于，包括燃料电池电堆、空压机、控制器和设置于燃料电池电堆出气管路上的节气门，所述空压机通过供气管路向所述燃料电池电堆供给空气，所述控制器的输出端连接所述空压机和所述节气门；在燃料电池正常运行时，所述控制器根据阴极流道中的液态水量判断需要进行吹扫时，控制所述空压机使目标压力小于目标压力限定值，所述目标压力限定值为根据当前目标转速和空压机的喘振曲线得到；

在燃料电池启机时，所述控制器控制所述节气门全开且以第一设定转速启动空压机，当所述控制器根据阴极流道中的液态水量判断需要启机吹扫时，在第一设定时间后调整空压机转速为第二设定转速，所述第二设定转速大于所述第一设定转速；

在燃料电池关机时，若所述控制器根据阴极流道中的液态水量判断需要关机吹扫，则控制节气门全开，并在第一设定时间后调整空压机转速为第二设定转速。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述阴极流道中的液态水量判断为根据燃料电池单片电压计算得出。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述目标压力限定值的计算方法如下：

1)根据当前目标转速和空压机的喘振曲线得到的对应当前目标转速的最高入堆空气压力；

2)所述最高入堆空气压力减去设定安全压力得到的压力值即为所述目标压力限定值。

4.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述目标压力限定值的计算方法如下：

1)根据当前目标转速和空压机的喘振曲线得到的对应当前目标转速的最高入堆空气压力；

2)所述最高入堆空气压力乘以设定倍数得到的压力值即为所述目标压力限定值。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其特征在于，所述设定倍数为80％～92％。

6.一种燃料电池系统控制方法，其特征在于，当燃料电池正常运行时，根据阴极流道中的液态水量判断需要进行吹扫时，控制燃料电池电堆供气管路上的空压机使目标压力小于目标压力限定值，所述目标压力限定值为根据当前目标转速和空压机的喘振曲线得到；

在燃料电池启机时，控制设置于燃料电池电堆出气管路上的节气门全开且以第一设定转速启动空压机，当根据阴极流道中的液态水量判断需要启机吹扫时，在第一设定时间后调整空压机转速为第二设定转速，所述第二设定转速大于所述第一设定转速；

在燃料电池关机时，若根据阴极流道中的液态水量判断需要关机吹扫，则控制设置于燃料电池电堆出气管路上的节气门全开，并在第一设定时间后调整空压机转速为第二设定转速。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统控制方法，其特征在于，所述阴极流道中的液态水量判断为根据燃料电池单片电压计算得出。

8.根据权利要求6或7所述的燃料电池系统控制方法，其特征在于，所述目标压力限定值的计算方法如下：

1)根据当前目标转速和空压机的喘振曲线得到的对应当前目标转速的最高入堆空气压力；

2)所述最高入堆空气压力减去设定安全压力得到的压力值即为所述目标压力限定值。

9.根据权利要求6或7所述的燃料电池系统控制方法，其特征在于，所述目标压力限定值的计算方法如下：

1)根据当前目标转速和空压机的喘振曲线得到的对应当前目标转速的最高入堆空气压力；

2)所述最高入堆空气压力乘以设定倍数得到的压力值即为所述目标压力限定值。

10.根据权利要求9所述的燃料电池系统控制方法，其特征在于，所述设定倍数为80％～92％。