[发明专利]一种燃料电池系统及其待机控制方法

权利要求书

1.一种燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，所述燃料电池系统包括燃料电池电堆、空气压缩机、分流装置、背压阀、供氢回氢总成、分水排氢总成和升压DC/DC转换器；

所述燃料电池电堆包括阳极室和阴极室，所述燃料电池电堆上连接有升压DC/DC转换器，所述空气压缩机的出口分别与阴极室入口和背压阀出口流体连接，所述流体连接通过分流装置连接，所述背压阀的入口与阴极室出口连接；

所述燃料电池电堆的阳极室入口和阳极室出口分别与所述供氢回氢总成和分水排氢总成连接，所述分水排氢总成的排氢出口与供氢回氢总成的入口连接；

所述待机控制方法包括以下步骤：

(1)燃料电池系统收到进入待机模式的指令后，降低空气压缩机的转速，调整背压阀和分流装置的开度，使得阴极室空气供应条件满足燃料电池电堆耗电需求，跟随空气供应状态调整氢气供气压力与循环量至最小值，将燃料电池电堆的电压拉低后，断开燃料电池电堆与升压DC/DC转换器的连接，进入待机模式；

(2)判断空气压缩机剩余启停次数比率与空气压缩机剩余使用时间比率关系，当空气压缩机剩余启停次数比率大于空气压缩机剩余使用时间比率，执行空气压缩机关机的系统怠速控制方案；反之，执行空气压缩机的微量供气的系统怠速控制方案。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，所述分流装置为三通阀。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，所述空气压缩机的出口与所述三通阀的入口连接，所述三通阀的第一出口与阴极室入口连接，所述三通阀的第二出口与背压阀出口连接。

4.根据权利要求1所述的燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，所述系统还包括供氢管路和排水管路，所述供氢管路与供氢回氢总成的入口连接，所述排水管路与分水排氢总成的排水出口连接。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，在步骤(1)之前判断燃料电池系统是否收到进入待机模式的指令，若收到进入待机模式的指令，则执行步骤(1)；若未收到进入待机模式的指令，则再次判断燃料电池系统是否收到进入待机模式的指令。

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，步骤(1)中所述空气压缩机的转速降低至怠速转速。

7.根据权利要求1所述的燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，步骤(1)中所述背压阀和分流装置的开度独立地根据空气压缩机的转速进行调整，以满足燃料电池电堆运行需求。

8.根据权利要求1所述的燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，步骤(1)中所述燃料电池电堆的电压拉低至怠速电压。

9.根据权利要求1所述的燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，步骤(2)中所述空气压缩机关机的系统怠速控制方案为：关闭空气压缩机，关闭背压阀。

10.根据权利要求1所述的燃料电池系统的待机控制方法，其特征在于，步骤(2)中所述空气压缩机的微量供气的系统怠速控制方案为：维持空气压缩机在怠速转速工作，全开背压阀，自适应调节分流装置开度，保证待机电压维持的空气流量。