[发明专利]利用子电力调节部的燃料电池系统的控制装置和控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统的控制装置，包括：

主电力调节部，其将多个燃料电池堆中的正常堆的输出供给至主负载；

子电力调节部，其将所述多个燃料电池堆中的正常堆劣化后得到的一个以上劣化堆的输出供给至子负载；

转换部，其改变所述多个燃料电池堆中的每一个堆的输出连接对象；

控制部，其基于流过所述多个燃料电池堆中的电流感测所述多个燃料电池堆中的每一个堆的状态来控制所述转换部；以及

堆状态感测部，其基于流过所述多个燃料电池堆中的电流感测所述多个燃料电池堆的状态来将所述多个燃料电池堆的状态信息传达至所述控制部；其中，所述控制部在从所传达的燃料电池堆的状态信息中感测到至少一个劣化堆的情况下，将所述至少一个劣化堆的输出从所述主电力调节部分离，以将该输出串联连接至所述子电力调节部，

其中除了所述至少一个劣化堆以外，将其输出提供至所述主电力调节部的正常堆彼此以串联、并联或串并联再连接。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的控制装置，其中

所述控制部在从所传达的燃料电池堆的状态信息中感测到至少一个不能工作的堆的情况下，将所述至少一个不能工作的堆的输出从所述主电力调节部分离。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统的控制装置，其中

所述转换部包括：

正电压转换部，其用于转换所述多个燃料电池堆中的每一个堆的正电压供给对象；

负电压转换部，其用于转换所述多个燃料电池堆中的每一个堆的负电压供给对象；以及

劣化堆连接转换部，其用于将所述劣化堆串联连接以向所述子电力调节部提供所述劣化堆的输出。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的控制装置，其中

当n为2以上的整数时，所述多个燃料电池堆包括n个堆，所述堆状态感测部包括n个分流器，并且第一至第n分流器的一端分别连接至第一至第n堆的阳极，

所述正电压转换部包括第一至第n正电压开关，所述负电压转换部包括第一至第n负电压开关，所述劣化堆连接转换部包括第一至第n劣化堆连接开关，

所述第一至第n正电压开关分别包括公共端和第一至第三端，所述第一至第n负电压开关分别包括公共端和第一至第三端，所述第一至第(n-1)劣化堆连接开关包括公共端和第一至第三端，所述第n劣化堆连接开关包括公共端、第一端和第二端，并且

所述第一至第n正电压开关、所述第一至第n负电压开关和所述第一至第(n-1)劣化堆连接开关根据所述控制部的控制信号来将各自的公共端连接至第一端至第三端中的一个端子，所述第n劣化堆连接开关根据所述控制部的控制信号来将公共端连接至第一端或第二端。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统的控制装置，其中

所述第一至第n正电压开关的公共端分别连接至第一至第n分流器的另一端，所述第一至第n正电压开关的第一端连接至所述主电力调节部的正电压输入端，所述第一至第n正电压开关的第二端开路，

所述第一至第n负电压开关的公共端分别连接至第一至第n堆的阴极，所述第一至第n负电压开关的第一端连接至所述主电力调节部的负电压输入端，所述第一至第n负电压开关的第二端开路，并且

所述第一至第(n-1)劣化堆连接开关的公共端分别连接至第二至第n正电压开关的第三端，所述第一至第n劣化堆连接开关的第一端分别连接至第一至第n负电压开关的第三端，所述第二至第n劣化堆连接开关的第二端分别连接至所述第一至第(n-1)劣化堆连接开关的公共端，所述第一至第(n-1)劣化堆连接开关的第三端和所述第n劣化堆连接开关的公共端连接至所述子电力调节部的负电压输入端，所述第一劣化堆连接开关的第二端和所述第一正电压开关的第三端连接至所述子电力调节部的正电压输入端。

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统的控制装置，其中所述多个燃料电池堆以n1×1、n1×n2或n1×n2×n3的阵列来排列，n1、n2和n3为2以上的整数。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统的控制装置，其中所述多个燃料电池堆的阵列中的各堆以串联、并联或串并联连接。