[发明专利]燃料电池系统的怠速控制方法及相关设备

说明书

本说明书实施例公开了一种燃料电池系统的怠速控制方法，包括：判断燃料电池系统是否处于怠速运行工况；当燃料电池系统处于怠速运行工况时，控制耗能设备的运行功率增大，以减小燃料电池系统的净输出功率；其中，耗能设备包括加热器、空气压缩机、散热风扇、水泵和氢泵中至少之一。本说明书实施例能够根据燃料电池系统的需求，控制不同的耗能设备运行，也即是通过不同的耗能设备来消耗燃料电池系统在怠速运行工况下电堆的最小输出功率，从而降低燃料电池系统的净输出功率，提高燃料电池系统在怠速运行工况下净输出功率的稳定性，延长电堆的使用寿命，同时提高燃料电池系统的怠速控制方法的灵活性。

技术领域

本说明书实施例涉及燃料电池系统的技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池系统的怠速控制方法及相关设备。

背景技术

燃料电池系统在启动之后，如果车辆没有下达行驶指令，或者车辆因红灯以及交通拥堵等原因临时停车时，燃料电池系统无需对车辆进行功率输出，会进入怠速运行工况。

燃料电池系统在怠速运行工况下，电堆存在最小输出功率。现有技术通常控制加热器运行，来消耗燃料电池系统在怠速运行工况下电堆的最小输出功率。

目前，当燃料电池系统中没有设置加热器时，或者当燃料电池系统中加热器因故障不能够运行时，电堆的最小输出功率无法被消耗，从而导致燃料电池系统对车辆的输出功率不能够降低，影响电堆的使用寿命，降低燃料电池系统的运行可靠性。

发明内容

本说明书实施例旨在解决在加热器故障时，燃料电池系统的最小输出功率无法被消耗这一技术问题。

本说明书实施例提供一种燃料电池系统的怠速控制方法及相关设备。

第一方面，本说明书实施例提供了一种燃料电池系统的怠速控制方法，包括：判断燃料电池系统是否处于怠速运行工况；当燃料电池系统处于怠速运行工况时，控制耗能设备的运行功率增大，以减小燃料电池系统的净输出功率；其中，耗能设备包括加热器、空气压缩机、散热风扇、水泵和氢泵中至少之一。

可选的，当燃料电池系统处于怠速运行工况时，控制耗能设备的运行功率增大，包括：当燃料电池系统处于怠速运行工况时，判断加热器是否处于运行状态；当加热器处于运行状态时，控制加热器的运行功率增大；当加热器处于非运行状态时，控制空气压缩机的运行功率、散热风扇的运行功率、水泵的运行功率和氢泵的运行功率中至少之一增大。

可选的，当燃料电池系统处于怠速运行工况时，控制耗能设备的运行功率增大，还包括：当加热器处于运行状态时，获取电堆的温度；判断电堆的温度是否大于或等于预设温度；当电堆的温度大于或等于预设温度时，控制空气压缩机的运行功率、散热风扇的运行功率、水泵的运行功率和氢泵的运行功率中至少之一增大。

可选的，控制空气压缩机的运行功率、散热风扇的运行功率、水泵的运行功率和氢泵的运行功率中至少之一增大，包括：控制散热风扇的运行功率、水泵的运行功率和氢泵的运行功率中至少之一增大；获取燃料电池系统的净输出功率；判断燃料电池系统的净输出功率是否大于设定阈值；当燃料电池系统的净输出功率大于设定阈值时，制空气压缩机的运行功率增大。

可选的，控制空气压缩机的运行功率、散热风扇的运行功率、水泵的运行功率和氢泵的运行功率中至少之一增大，包括：控制空气压缩机的转速增大，和/或，控制散热风扇的转速增大，和/或，控制水泵的转速增大，和/或，控制氢泵的转速增大。

可选的，燃料电池系统包括散热器，当燃料电池系统处于怠速运行工况时，控制耗能设备的运行功率增大，还包括：当电堆的温度大于或等于预设温度时，控制散热器与加热器换热；其中，预设温度在0摄氏度至40摄氏度之间。

可选的，燃料电池系统包括泄压阀和背压阀，控制空气压缩机的转速增大之后，还包括：调节泄压阀和/或背压阀的开度。