[发明专利]进入和退出燃料电池系统的再生/备用模式的方法

权利要求书

1.一种在备用模式下运行燃料电池系统的方法，所述方法包括：

提供高压电气总线；

提供与所述高压电气总线电连接的燃料电池堆；

提供与所述高压电气总线电连接的高压直流电能存储装置；

提供与所述高压电气总线电连接的电牵引系统；

在所述高压电气总线中提供阻流二极管，所述阻流二极管防止来自所述高压电能存储装置和所述电牵引系统的电压被施加到所述燃料电池堆；

围绕所述阻流二极管提供旁路线路，所述旁路线路包括旁路接触器；

在所述燃料电池堆和所述高压电气总线之间提供燃料电池堆接触器；

确定所述电气总线中的、连接到所述阻流二极管并与所述燃料电池堆相对的第一节点处的电压高于所述电气总线中的、连接到所述阻流二极管且更靠近所述燃料电池堆的第二节点处的电压；以及

当所述第一节点处的电压高于所述第二节点处的电压时，通过打开所述燃料电池堆接触器并关闭所述旁路接触器，使所述系统进入所述备用模式，从而使来自所述电牵引系统的电能绕过所述阻流二极管。

2.根据权利要求1的方法，其中使所述系统进入所述备用模式包括：当所述第一节点处的电压高于所述第二节点处的电压时，将功率转换器模块电连接至所述高压电气总线，并且将所述功率转换器模块的电压设置成与所述燃料电池堆的电压相等。

3.根据权利要求2的方法，其中使所述系统进入所述备用模式包括：在打开所述燃料电池堆接触器之前、所述功率转换器模块的电压已被设置成所述燃料电池堆的电压之后，等待一预定时间段。

4.根据权利要求3的方法，其中使所述系统进入所述备用模式包括：在所述燃料电池堆接触器打开之后，将所述功率转换器模块的电压设置成等于所述电能存储装置的电压减去预定电压。

5.根据权利要求4的方法，其中在所述功率转换器模块的电压被设置为所述电能存储装置的电压减去所述预定电压之后一预定时间段，所述旁路接触器被关闭。

6.根据权利要求2的方法，还包括将12伏特的电池电连接至所述功率转换器模块以提供高电压来为所述高压电气总线充电。

7.根据权利要求1的方法，其中所述电牵引系统通过再生制动产生电能。

8.根据权利要求1的方法，其中提供高压直流电能存储装置包括提供超级电容器。

9.一种运行车辆上的燃料电池系统的方法，所述方法包括：

确定车辆上的电牵引系统正在通过再生制动产生电能；

将燃料电池堆与高压总线断开；以及

为将所述燃料电池堆与高功率源电隔离的阻流二极管建立旁路，以允许所述再生制动电能流动到与所述高压总线电连接的系统负载。

10.一种使混合动力燃料电池系统的燃料电池堆进入和退出备用模式的方法，所述方法包括：

提供高压电气总线；

提供与所述高压电气总线电连接的燃料电池堆；

提供与所述高压电气总线电连接的高压直流电能存储装置；

提供与所述高压电气总线电连接的电牵引系统；

在所述高压电气总线中提供阻流二极管，所述阻流二极管阻止来自所述高压电能存储装置和所述电牵引系统的电压进入所述燃料电池堆，其中所述阻流二极管下游的总线上的电压在电气总线中的、靠近所述电牵引系统和所述高压直流电能存储装置的第一节点处测量，并且其中所述阻流二极管上游的电压在电气总线中的靠近所述燃料电池堆的第二节点处测量；

在所述阻流二极管周围提供带有旁路接触器的旁路线路；

在所述燃料电池堆和所述高压电气总线之间提供燃料电池堆接触器；

确定所述电气总线中的第一节点处的电压高于所述第二节点处的电压；

当第一节点处的所述阻流二极管下游的电压高于所述阻流二极管上游的第二节点处的电压时，打开所述燃料电池堆接触器并使所述燃料电池堆进入备用模式；

当所述阻流二极管下游存在较高电压时，关闭所述旁路线路中的所述旁路接触器，以便来自所述电牵引系统或高压直流电能存储装置的电能绕过所述阻流二极管，使得来自所述电牵引系统或高压直流电能存储装置的高压能够运行系统负载；

确定何时使所述燃料电池堆从所述备用模式退出；

使所述燃料电池堆从所述备用模式退出并且打开所述旁路接触器；以及

关闭所述燃料电池堆接触器以将所述燃料电池堆连接至所述高压电气总线。