[发明专利]控制燃料电池系统的运行的方法

权利要求书

1.一种控制燃料电池系统的运行的方法，其包括以下步骤：

通过控制器，基于冷却性能的下降和燃料电池组的劣化来诊断所述燃料电池组中的缺水状态；

通过所述控制器，基于所诊断的燃料电池组的缺水状态来确定所述燃料电池系统的诊断级别；以及

通过所述控制器，通过选择与所确定的诊断级别相应的再生运行模式来执行再生运行，

其中，所述再生运行模式包括：用于降低所述燃料电池组的运行极限温度的第一再生运行模式；用于增加所述燃料电池组的阴极侧的空气压力或降低空气化学计量比的第二再生运行模式；以及用于降低所述燃料电池组的阳极侧的氢气压力或增加氢化学计量比的第三再生运行模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述燃料电池系统的确定步骤中，预测到将发生由冷却性能的下降引起的缺水的第一状态被确定为诊断级别1。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一状态包括预测到由冷却系统的故障引起的所述燃料电池组的缺水的状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一状态是所述燃料电池系统的运行温度大于或等于预设参考温度和所述冷却系统的故障持续预设时间段的状态。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一状态包括预测到由温度或通风的流量的上升或下降引起的所述燃料电池组的缺水的状态，并且所述第一状态是车辆的行驶速度、上坡行驶角和外部温度中的至少任一因素持续大于或小于预设参考值达预设时间段的状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一状态是所述行驶速度持续小于第一参考行驶速度达预设时间段、或所述上坡行驶角持续大于第一参考上坡行驶角达预设时间段、或所述外部温度持续高于第一参考外部温度达预设时间段的状态。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一状态基于使用所述燃料电池组的参考电流和所述燃料电池组的所测量的电流而计算的值是否大于第一参考值来确定，所述参考电流根据所述燃料电池组的温度而确定，所测量的电流被确定为从所述燃料电池组输出的实际电流。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述参考电流随所述燃料电池组的温度增加而增加。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一状态基于阴极侧的剩余水的量的变化来确定，所述变化的量使用所述燃料电池组的阴极侧的相对湿度的估算值来计算。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述燃料电池组的阴极侧的相对湿度的估算值基于所述燃料电池组的阴极侧的入口和出口中的温度、所述燃料电池组的入口中的空气流量以及从所述燃料电池组输出的所产生电流来获得。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述剩余水的量的变化使用当所述阴极侧的出口中的相对湿度大致等于相对湿度的估算值时所述阴极侧的出口中的水蒸气的流量以及使用当所述阴极侧的出口中的相对湿度在90％到110％的范围内时所述阴极侧的出口中的水蒸气的流量进行计算。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，阴极侧的出口中的水蒸气的流量使用所述阴极侧的出口中的水蒸气压力、所述阴极侧的出口中的空气压力以及所述燃料电池组的入口中的空气流量进行计算，所述阴极侧的出口中的空气压力取决于所述燃料电池组的入口中的空气流量。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述燃料电池系统的确定步骤中，所述燃料电池组由于缺水而劣化和所述燃料电池组的热值增加的第二状态被确定为诊断级别2，并且所述燃料电池组的劣化基于所述燃料电池组的电压-电流曲线或阻抗或相对于所述燃料电池组的电流中断方法而确定。