[发明专利]使用电压分布控制的燃料电池系统起动

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

燃料电池堆叠，所述燃料电池堆叠具有多个燃料电池和堆叠电压；

DC-DC升压转换器；以及

控制器，所述控制器构造成在所述燃料电池堆叠的起动期间经由所述DC-DC升压转换器调节所述堆叠电压，并且经编程有多个校准电压分布，每个校准电压分布具有对应的幅值和变化率；

其中，所述控制器构造成响应于所述燃料电池堆叠的经请求起动来检测所述燃料电池堆叠的空气起动，并且响应于所检测的空气起动，使用所述多个校准电压分布经由所述DC-DC升压转换器的调节而在所述燃料电池堆叠的实际起动期间实施所述堆叠电压的预定电压分布。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述多个校准电压分布包括对应于阳极加压阶段的第一电压分布和对应于阴极填充阶段的第二电压分布，且所述第二电压分布所具有的变化率小于所述第一电压分布的变化率。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器经编程为使用气体浓度评估模型的输出来检测所述燃料电池堆叠的空气起动，其中，所述气体浓度评估模型的输出是所述燃料电池堆叠的阳极板中的经评估氧水平。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中，所述控制器构造成接收所述燃料电池堆叠的关闭时间、温度以及压力数值的每个作为一组输入，且其中所述气体浓度评估模型的所述输出根据所述一组输入所确定。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述DC-DC升压转换器包括半导体开关和门驱动电路，且所述控制器构造成在起动期间的电压恢复操作模式期间经由所述门驱动电路通过控制所述半导体开关的占空比来实施所述预定电压分布。

6.根据权利要求5所述的燃料电池系统，其中，所述控制器包括微处理器，所述微处理器是所述DC-DC升压转换器的一部分，且在所述起动期间的电压恢复操作模式期间控制所述半导体开关的所述占空比。

7.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器构造成通过以电流控制模式来控制所述DC-DC升压转换器而在完成所述起动之后实施所述预定电压分布。

8.根据权利要求1所述的燃料电池系统，进一步包括：

电池；

功率逆变器模块，所述功率逆变器模块电气地连接于所述电池；

轴；以及

电动机器，所述电动机器用于将转矩输出至所述轴。

9.根据权利要求8所述的燃料电池系统，进一步包括道路车轮，所述道路车轮旋转地连接于所述轴。