[发明专利]燃料电池零下启动的电控方法与系统

权利要求书

1.一种燃料电池零下启动的电控方法，其特征在于，包括：

1)在零下启动起始阶段，采用电压控制模式对燃料电池进行交互式氢泵，电压幅值控制在电压上限；

2)当电压控制模式中的电流峰值达到电流上限，切换为电流控制模式对燃料电池进行交互氢泵，电流幅值控制在电流上限，直至交互氢泵运行结束。

2.根据权利要求1所述的电控方法，其特征在于，若零下启动起始阶段时，所述电压上限与燃料电池电阻的比值大于所述电流上限，则跳过步骤1)的电压控制模式，直接从步骤2)的电流控制模式开始进行零下启动。

3.根据权利要求1所述的电控方法，其特征在于，步骤1)中所述电压控制模式的交互频率控制在电压施加主体所能承受的最高频率。

4.根据权利要求1所述的电控方法，其特征在于，步骤2)中所述电流控制模式的交互频率控制在某一恒定的频率，或者从与步骤1)中相同的交互频率开始逐步降低所述电流控制模式的交互频率。

5.根据权利要求4所述的电控方法，其特征在于，降低所述电流控制模式的交互频率的方式采用连续降低或阶梯状降低。

6.根据权利要求5所述的电控方法，其特征在于，所述阶梯状降低的方式为当交互氢泵的电压峰值达到所述电压上限时，降低所述电流控制模式的交互频率。

7.一种基于权利要求1～6中任意一项所述电控方法的电控系统，其特征在于，包括：

电流供应与控制装置，用于向燃料电池电堆施加直流电流并控制施加于燃料电池电堆的电流幅值，控制方式采用电流控制和/或电压控制；

电流方向转换装置，用于将电流供应与控制装置向燃料电池电堆所施加的直流电流进行周期性的方向切换，分隔为正向半周期和反向半周期；

交互频率控制装置，用于控制所述正向半周期和所述反向半周期的切换频率，或者用于控制所述正向半周期和所述反向半周期分别持续的时间；和

供氢装置，用于在燃料电池的阴阳两极同时实现并维持氢气氛围。

8.根据权利要求7所述的电控系统，其特征在于，所述电流供应与控制装置包括电流源和双向直流-直流转换器，所述电流源用于供应直流电，所述双向直流-直流转换器用于将所述直流电进行控制并施加向燃料电池电堆。

9.根据权利要求8所述的电控系统，其特征在于，所述电流供应与控制装置还包括交流阻抗测量装置，用于测量燃料电池的电阻。

10.根据权利要求7所述的电控系统，其特征在于，所述电流方向转换装置包括四个固态继电器，所述固态继电器设有输入端和输出端，所述交互频率控制装置包括具有常闭触点和常开触点的时间继电器，第一固态继电器的输出端正极和第二固态继电器的输出端正极共同连接所述电流供应与控制装置的正极，第一固态继电器的输出端负极和第三固态继电器的输出端正极共同连接燃料电池的阴极，第二固态继电器的输出端负极和第四固态继电器的输出端正极共同连接燃料电池的阳极，第三固态继电器的输出端负极和第四固态继电器的输出端负极共同连接所述电流供应与控制装置的负极，所述时间继电器的常闭触点连接所述第一固态继电器和所述第四固态继电器的输入端，所述时间继电器的常开触点连接所述第二固态继电器和所述第三固态继电器的输入端，所述时间继电器用于控制所述第一固态继电器和所述第四固态继电器同时开启、所述第二固态继电器和所述第三固态继电器同时关闭，控制所述第一固态继电器和所述第四固态继电器同时关闭、所述第二固态继电器和所述第三固态继电器同时开启，并设置各固态继电器开启和关闭的时间间隔。