[发明专利]燃料电池系统及其运行方法、存储介质和车辆

说明书

本发明公开了一种燃料电池系统及其运行方法、存储介质和车辆。该燃料电池系统运行方法包括步骤：S1：将目标压力值控制表预先存储在系统控制器中，目标压力值控制表包括电堆运行电流密度和空气压力与燃料电池系统的总体效率之间的关系；S2：实时监测电堆运行电流；S3：根据电堆运行电流计算出电堆运行电流密度，并根据电堆运行电流密度查询目标压力值控制表，以调节燃料电池系统的空气压力，提升燃料电池系统的总体效率。该燃料电池系统运行方法能够实时监测电堆运行电流，并计算出电堆运行电流密度，根据电堆运行电流密度和预先存储的目标压力值控制表，将空气压力调节至空气压力极值点，不仅提高了电堆功率，而且提升了燃料电池系统总体效率。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池系统及其运行方法、存储介质和车辆。

背景技术

为实现氢燃料电池系统在中重型商用车辆的应用，燃料电池系统的功率及功率密度需进一步提升，因此，燃料电池电堆所加载的电流密度不断提升。当前燃料电池电堆的工作压力一般低于260kPa绝压，电流密度的提升带来反应介质传质问题凸显，尤其影响燃料电池系统的总体效率。

因此，如何提升燃料电池系统的总体效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃料电池系统运行方法，以提升燃料电池系统的总体效率。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种燃料电池系统运行方法，包括步骤：

S1：将目标压力值控制表预先存储在系统控制器中，所述目标压力值控制表包括电堆运行电流密度和空气压力与所述燃料电池系统的总体效率之间的关系；

S2：实时监测电堆运行电流；

S3：根据所述电堆运行电流计算出电堆运行电流密度，并根据所述电堆运行电流密度查询所述目标压力值控制表，以调节所述燃料电池系统的空气压力，提升所述燃料电池系统的总体效率。

可选地，在上述燃料电池系统运行方法中，所述步骤S3中：增大所述燃料电池系统的空气压力并控制所述空气压力小于空气压力极值点。

可选地，在上述燃料电池系统运行方法中，在所述步骤S3-2和所述步骤S3-2中，通过调节空气压缩机的转速，以增大所述燃料电池系统的空气压力；

和/或，通过调节膨胀机的变截面机构，以增大所述燃料电池系统的空气压力；

和/或，所述膨胀机与电堆之间设置有背压阀，通过调节所述背压阀的开度，以增大所述燃料电池系统的空气压力。

可选地，在上述燃料电池系统运行方法中，所述临界电堆运行电流密度值为2000mA/cm²,所述空气压力极值点的取值范围为300kPa～400kPa。

一种存储介质，所述存储介质存储有电池系统运行指令，所述电池系统运行指令用于使燃料电池系统执行如权利要求1至4任意一项所述的燃料电池系统运行方法。

一种燃料电池系统，应用如上所述的燃料电池系统运行方法，包括：

电堆；

与所述电堆电连接的系统控制器，用于预先接收并存储目标压力控制表，所述目标压力控制表包括电堆运行电流密度和空气压力与所述燃料电池系统的总体效率之间的关系；

电流监测装置，用于实时监测电堆运行电流，并将监测到的电堆运行电流传输至系统控制器，以使所述系统控制器计算出电堆运行电流密度；以及

空气压缩机总成；