[发明专利]燃料电池系统及其控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

燃料电池堆，配置为通过氢气和空气的电化学反应产生电能和水；和

控制器，配置为基于所述燃料电池堆的输出功率和所述燃料电池堆中的水量随着时间流逝而汇聚的最大残留水量，计算所述燃料电池堆中的水量，

其中，所述控制器配置为还基于水从所述燃料电池堆排出之后即时的所述燃料电池堆中的残留水量，计算所述燃料电池堆中的水量。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器配置为基于所述燃料电池堆的温度和所述燃料电池堆的输出功率，计算所述最大残留水量。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器配置为基于所述燃料电池堆中的水增加速率来计算所述燃料电池堆中的水量，所述水增加速率基于所述燃料电池堆的温度和所述燃料电池堆的输出功率。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，还包括：

存储器，配置为存储关于所述燃料电池堆的温度与所述水增加速率之间的关系和所述燃料电池堆的输出功率与所述水增加速率之间的关系的信息，

其中，所述控制器配置为基于存储在所述存储器中的所述信息、所述燃料电池堆的温度和所述燃料电池堆的输出功率，计算所述水增加速率。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器配置为在所述燃料电池堆中的水量小于所述最大残留水量时，以所述燃料电池堆中的水量在预设单位时间内以恒定斜率增加来进行计算。

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器配置为在所述燃料电池堆中的水量超过所述最大残留水量时，以所述燃料电池堆中的水量在预设单位时间内以恒定斜率减少来进行计算。

7.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器配置为在所述燃料电池堆中的水量等于所述最大残留水量时，以所述燃料电池堆中的水量在预设单位时间内恒定来进行计算。

8.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器配置为在所述燃料电池堆中的水量小于所述最大残留水量时，通过使用所述燃料电池堆的输出功率的线性公式，计算所述燃料电池堆中的水量。

9.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其中，在所述输出功率的线性公式中，基于所述燃料电池堆的温度获得与作为变量的输出功率相乘的值。

10.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器配置为还基于自水从所述燃料电池堆排出时起经过的时间，计算所述燃料电池堆中的水量。

11.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器配置为：

控制所述燃料电池堆执行氢气净化以从所述燃料电池堆排出水；并且

基于所述燃料电池堆的温度和所述氢气净化期间的氢气流量，计算所述燃料电池堆中的残留水量。

12.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述控制器配置为：

计算自水从所述燃料电池堆排出时起每个预设时间间隔内的所述燃料电池堆中的水增减量；并且

通过累加所述燃料电池堆中的残留水量和每个时间间隔内的水增减量，计算所述燃料电池堆中的水量。

13.根据权利要求1所述的燃料电池系统，还包括：

阀，配置为打开/关闭所述燃料电池堆中的排水通道，

其中，所述控制器还配置为在所述燃料电池堆中的水量大于或等于预设阈值时，控制所述阀以将水从所述燃料电池堆排出。

14.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述燃料电池堆中的水量基于所述燃料电池堆中产生的水量与通过所述燃料电池堆中的气流从所述燃料电池堆排出的水量之间的差值。