[发明专利]燃料电池系统及其加热控制方法和燃料电池汽车

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括燃料电池电堆、空气供应系统和氢气供应系统，所述空气供应系统包括空气压缩机和中冷器，所述空气压缩机的出气口与所述中冷器的进气口相连，所述中冷器的出气口与所述燃料电池电堆的阴极气体入口相连，所述氢气供应系统与所述燃料电池电堆的阳极气体入口和阳极气体出口相连；其特征在于，还包括加热控制器和气体加热回路，所述气体加热回路包括气体换热器、第一控制阀和第二控制阀；所述气体换热器设置在所述氢气供应系统与所述燃料电池电堆的阳极气体入口之间；所述第一控制阀的一端与所述空气压缩机的出气口相连，另一端与所述气体换热器相连；所述第二控制阀的一端与所述中冷器的出气口相连，另一端与所述气体换热器相连；所述加热控制器与所述第一控制阀和所述第二控制阀相连，用于控制所述第一控制阀和所述第二控制阀工作。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述加热控制器被配置为：获取当前状态数据，根据所述当前状态数据确定当前工作模式；依据所述当前工作模式，控制所述第一控制阀和第二控制阀的开启或关闭。

3.如权利要求2所述的燃料电池系统，其特征在于，所述加热控制器被配置为：在所述当前工作模式为冷启动模式时，控制所述第一控制阀开启并控制所述第二控制阀关闭；

或者，在所述当前工作模式为普通启动模式时，控制所述第一控制阀关闭并控制所述第二控制阀开启；

或者，在所述当前工作模式为正常运行模式时，控制所述第一控制阀关闭并控制所述第二控制阀开启。

4.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述空气供应系统还包括空气滤清器，所述空气滤清器的出气口与所述空气压缩机的进气口相连；所述燃料电池系统还包括与所述加热控制器相连的温度传感器，所述温度传感器设置在所述空气滤清器的进气口位置或者出气口位置。

5.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述气体换热器包括第一气体换热腔和第二气体换热腔；所述第一气体换热腔的第一气体入口与所述氢气供应系统相连，所述第一气体换热腔的第一气体出口与所述燃料电池电堆的阳极气体入口相连；所述第二气体换热腔的第二气体入口与所述第一控制阀和所述第二控制阀相连，所述第二气体换热腔的第二气体出口与尾气排放管相连。

6.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，所述氢气供应系统包括供氢装置和氢循环泵；所述供氢装置的出气口与所述气体换热器相连；所述氢循环泵的一端与所述燃料电池电堆的阳极气体出口相连，另一端与所述气体换热器相连。

7.一种燃料电池系统加热控制方法，其特征在于，应用在权利要求1-6任一项所述燃料电池系统中，所述燃料电池系统加热控制方法包括加热控制器执行的如下步骤：

获取当前状态数据；

根据所述当前状态数据，确定当前工作模式，所述当前工作模式为冷启动模式、普通启动模式和正常运行模式中的一种；

依据所述当前工作模式，控制第一控制阀和第二控制阀工作。

8.如权利要求7所述的燃料电池系统加热控制方法，其特征在于，所述根据所述当前状态数据，确定当前工作模式，包括：

若所述当前状态数据为接收到启动指令，且环境温度小于预设温度阈值，则确定所述当前工作模式为冷启动模式；

若所述当前状态数据为接收到启动指令，且环境温度不小于预设温度阈值，则确定所述当前工作模式为普通启动模式；

若所述当前状态数据为监测到启动成功，则确定所述当前工作模式为正常运行模式。

9.如权利要求7所述的燃料电池系统加热控制方法，其特征在于，所述依据所述当前工作模式，控制第一控制阀和第二控制阀工作，包括：

若所述当前工作模式为冷启动模式，则控制所述第一控制阀开启并控制所述第二控制阀关闭；

若所述当前工作模式为普通启动模式，则控制所述第一控制阀关闭并控制所述第二控制阀开启；

若所述当前工作模式为正常运行模式，则控制所述第一控制阀关闭并控制所述第二控制阀开启。

10.一种燃料电池汽车，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述燃料电池系统。