氢能专利库

本公开的实施例提供了一种用于控制氢燃料电池系统进行加载的方法和控制单元。该方法包括：响应于接收到针对氢燃料电池系统的加载指令，确定与加载指令对应的目标电流值以及目标供气参数；至少根据目标电流值、氢燃料电池系统的当前电流值以及所获取的氢燃料电池系统的电堆的结构参数和运行时的化学计量比要求，确定电流延迟加载时间；控制氢燃料电池系统的供气系统按照目标供气参数进行供气并启动计时；以及响应于计时的时长达到电流延迟加载时间，控制氢燃料电池系统的电流加载至目标电流值。

本公开的实施例提供了一种用于控制氢燃料电池系统的停机吹扫的方法和控制单元。氢燃料电池系统包括氢燃料电池电堆、阳极子系统和阴极子系统，氢燃料电池电堆具有阳极、阴极和电解质膜，阴极子系统包括空气压缩机，该方法包括：响应于接收到停机吹扫指令，启动停机吹扫过程；控制空气压缩机的空气流量达到目标流量，以使阴极的气体出口压力达到第一初始压力值以及阳极的气体入口压力达到第二初始压力值；以及控制阴极的气体出口压力呈第一脉冲式变化，并且控制阳极的气体入口压力呈第二脉冲式变化，以使阳极的气体入口压力与阴极的气体出口压力之间的差值始终不超过预定压差阈值。

本申请公开了一种燃料电池系统的停机过程控制方法，包括：在确保燃料电池系统的空气供应管路以及空气收集管路保持截止且电堆的加载电流被控制为零后，控制燃料电池系统的空气子系统的运行以使得电堆的阳极气体入口的流体压力保持为一预定的压力值并持续一预定的时间，其中，所述压力值是根据电堆的内部温度、燃料电池系统的环境温度、环境压力、电堆的阳极侧与燃料电池系统的停机吹扫相关的总容积、电堆的阴极侧与燃料电池系统的停机吹扫相关的总容积相关的。

一种检测电动车辆燃料电池的氢气泄漏的方法，包括：检测电动车辆的动力电池包的当前SOC和电动车辆的当前运动状态，以判断电动车辆的燃料电池当前是否停止供电并估算在电动车辆的当前运动状态下燃料电池停止供电的持续时间，其中电动车辆的当前运动状态包括当前车速；以及如果估算的持续时间达到预定的持续时间阈值，则向燃料电池的阳极输入氢气使阳极内的气体压力维持在恒定值，同时检测燃料电池的阴极内的气体压力并计算阴极内的气体压力的升高速率，如果该升高速率大于等于预定的升高速率阈值，则判断燃料电池存在氢气从阳极到阴极的内部泄漏。还提出一种检测电动车辆燃料电池的氢气泄漏的系统，该系统被配置成执行根据本发明的方法。

本发明涉及基于尾排氢浓度确定燃料电池系统运行异常的方法，包括以下步骤：利用对燃料电池系统进行控制的控制单元周期性地控制系统中排气阀和排水阀的开启和关闭；利用于尾排管线与外界环境交界处设置的氢浓度传感器测量在排气阀和排水阀的周期性开启后于尾排管线中产生的尾排氢浓度，并将测得的尾排氢浓度通信至控制单元；利用控制单元确定一标定时间段内测得的尾排氢浓度的最大值；将所述最大值与最低尾排氢浓度阈值和符合安全标准的最高尾排氢浓度阈值比较，并基于比较结果确定燃料电池系统的运行是否异常。本发明还涉及执行所述方法的设备和计算机程序产品。本发明能够快速识别燃料电池系统的运行异常，及时提醒用户执行停机操作和必要维护。

本申请提供了一种气体流通集成板组件(100)，包括：气体流通集成板(101)；和供应部件(102)，所述供应部件(102)配置成能够将空气连通到所述气体流通集成板(101)中，使得所述空气被连通到燃料电池反应堆中，其中，所述气体流通集成板(101)包括：接触表面(1011)，所述接触表面(1011)配置成能够安装到燃料电池反应堆的外壳；和流体通道(1012)，所述流体通道(1012)定位在所述接触表面(1011)中并成形为半封闭的凹槽式结构，使得在所述接触表面(1011)安装到燃料电池反应堆的外壳的情况下，所述流体通道(1012)的凹槽式结构能够被燃料电池反应堆的外壳所封闭，从而限定流动路径。

本公开涉及用于燃料电池系统的至少一个传感器的合理性校验的方法，所述传感器是实际安装传感器或虚拟传感器，所述方法包括：比较第一传感器的测量值与第二传感器的测量值，如果二者差值的绝对值大于第一阈值，则将第一传感器测量值与参考值进行比较，如果二者的差值的绝对值大于第二阈值，则判定第一传感器故障；如果二者的差值的绝对值小于第二阈值，则判定第二传感器故障。第一传感器是阴极入堆压力传感器并且第二传感器是阳极入堆压力传感器或阳极出堆压力传感器；或者第一传感器是阴极出堆压力传感器并且第二传感器是阳极入堆压力传感器或阳极出堆压力传感器。本公开还涉及用于燃料电池系统的至少一个传感器的合理性校验的计算机程序产品。

本申请提供了一种用于燃料电池系统的放电控制方法，燃料电池系统包括：电堆，其具有正极和负极；电流传感器，其用于检测从正极输出的电流；电压传感器，其用于检测正极和负极之间的电压；放电电路，其包括放电电阻器，放电电路的一端与正极联接，放电电路的另一端与负极联接；温度传感器，其用于检测放电电阻器的温度；和控制单元，其接收来自电流传感器的电流值、来自电压传感器的电压值和来自温度传感器的温度值，其中放电控制方法包括：接收执行放电操作的指令；判断温度值是否大于第一温度阈值；在温度值小于等于第一温度阈值的情况下，使放电电路执行放电操作；当电压值小于等于预定电压值时，使放电电路停止放电操作。

本申请涉及燃料电池系统停机后自唤醒控制方法、控制单元、计算机程序产品和存储介质，所述燃料电池系统停机后自唤醒控制方法包括：环境温度估算和确认步骤，其中响应于燃料电池系统的停机，从燃料电池车辆的外部获取与燃料电池车辆的行驶有关的远程数据以及从燃料电池车辆获取与燃料电池车辆的行驶有关的本地数据，并基于所述远程数据和所述本地数据对燃料电池系统的环境温度进行估算和确认；以及自唤醒过程确定步骤，其中基于确认的环境温度并结合与燃料电池系统的相关组成部分的温度变化有关的数据，确定与之相应的唤醒时间间隔和唤醒模式。本申请可以有效消除燃料电池系统的冷冻风险并增强燃料电池车辆的环境适应性、可靠性和耐久性。

本公开提出了用于控制燃料电池系统的方法和计算机程序产品。燃料电池系统被配置为向外部负载供电，并包括电堆以及通过电路与电堆相连接的功率模块和放电电阻，功率模块被配置为将来自电堆的电能输送至外部负载，该方法被配置为在燃料电池系统紧急停机之后执行，并包括以下步骤：S100：检测功率模块，以确定功率模块是否发生故障；S200：如果功率模块发生故障，则执行步骤S300；否则，执行步骤S400；S300：禁止电堆向功率模块供电，并且使电堆向放电电阻供电，直至电堆的电堆电压vstk降低到预定电压阈值vthr以下；以及S400：禁止电堆向放电电阻供电，并且使电堆向功率模块供电，直至电堆的电堆电压vstk降低到预定电压阈值vthr以下。

本申请涉及燃料电池系统停机吹扫方法、控制单元以及计算机程序产品和存储介质，所述车辆被配置为能够与位于车辆外部的远程信息中心通信连接，所述燃料电池系统停机吹扫方法包括：数据获取和环境温度预测步骤，其中响应于燃料电池系统的停机，从远程信息中心获取与车辆的运行有关的数据并利用在远程信息中心处预先建立的数据模型对车辆的未来环境温度进行预测，或者从所述车辆获取与车辆的运行有关的数据并基于所述数据对所述车辆的未来环境温度进行预测；以及停机吹扫执行步骤，其中基于所述车辆的未来环境温度的预测结果，执行与之相应的停机吹扫模式。本申请可有效消除燃料电池系统的冷冻风险并增强燃料电池车辆的环境适应性、可靠性和耐久性。

本发明涉及一种用于燃料电池膜的阴阳极压差调节方法，该方法包括如下步骤：实时获取阳极侧的阳极气体的阳极输入压力以及阳极输出压力；实时获取阴极侧的阴极气体的阴极输入压力以及阴极输出压力；确定并调整阳极气体以及阴极气体的输入速率以确保在燃料电池膜的任何位置处的压力差均保持于可接受压力差范围中，其中，可接受压力差范围对应于燃料电池膜能够正常运行且不会发生由于压力差导致的损坏的压力差范围，其中，上述调整至少部分地基于阳极输入压力、阳极输出压力、阴极输入压力以及阴极输出压力。本发明还涉及实现阴阳极压差调节方法的调节系统以及相关存储介质。借助本申请，能够实现对于燃料电池的阴阳极两侧的压差的最佳控制。

本申请涉及燃料电池系统的再启动方法，包括：记录停机时间并测量阴极和阳极腔室内的气体温度和压力并计算阴极和阳极腔室内的空气和氢气的剩余量；基于此空气和氢气的剩余量确定停机过程后剩余的气体是空气还是氢气以及剩余的气体量；记录再启动时间并计算停机时长；在剩余的气体是空气时确定再启动时阳极腔室内含有的空气的量为最终空气量，最终氢气量为0；在剩余的气体是氢气时确定停机期间的空气泄漏量为最终空气量，最终氢气量为剩余气体量；基于最终空气量和最终氢气量确定再启动过程中是否需要执行吹扫操作以及在确定需要时计算需要供应的氢气的量。本申请还涉及执行此方法的再启动模块、控制子系统、机器可读介质。

本公开涉及用于燃料电池系统的电源管理模块，包括：燃料电池系统控制单元(FCCU)，其配置为控制所述燃料电池系统以使得所述燃料电池系统正常运行；辅件系统控制器(BoPC)，其配置为对所述燃料电池系统的辅件系统进行控制使得所述辅件系统正常运行；所述电源管理模块还包括：第一继电器(R1)，所述燃料电池系统控制单元通过所述第一继电器控制所述辅件系统控制器的唤醒信号KL15的上电/下电操作；第二继电器(R2)，所述燃料电池系统控制单元通过所述第二继电器控制所述辅件系统控制器的低压电源KL30的上电/下电操作。本公开还涉及包括所述电源管理模块的电源管理装置以及包括所述电源管理装置的电源管理设备。

本公开提出了一种燃料电池汽车的热管理系统及其控制方法。燃料电池汽车包括用于提供动力的燃料电池电堆和蓄电池组。热管理系统包括燃料电池电堆的温度控制回路和蓄电池组的温度控制回路。燃料电池电堆的温度控制回路包括散热器和风扇，风扇被配置用于使散热气流流过散热器。蓄电池组的温度控制回路包括冷凝器，冷凝器靠近散热器设置，并且风扇还被配置用于使散热气流流过冷凝器。根据本公开的燃料电池汽车的热管理系统整体体积小，风扇利用率高，尤其适用于需要紧凑布局的汽车应用。

提供了用于燃料电池系统的冷却液填充的控制单元及控制方法。所述燃料电池系统包括冷却管路以及设置于所述冷却管路上的水泵和三通阀。所述控制单元包括：计算模块，配置成通过求目标函数的最优解来获得冷却液填充的循环次数以及每次循环所包含的多组填充参数，其中目标函数的最优解对应于将冷却液充满冷却管路的最高效率，并且每组填充参数都包括填充时长、水泵的转速和三通阀的阀开度；以及控制模块，配置成控制所述水泵和所述三通阀按照所述多组填充参数和所述循环次数来执行冷却液填充例程。