CN100585940C - 用可再充电储电装置降低由电压循环变化所致的电压损失 - Google Patents

用可再充电储电装置降低由电压循环变化所致的电压损失 Download PDF

Info

Publication number
CN100585940C
CN100585940C CN200580045789A CN200580045789A CN100585940C CN 100585940 C CN100585940 C CN 100585940C CN 200580045789 A CN200580045789 A CN 200580045789A CN 200580045789 A CN200580045789 A CN 200580045789A CN 100585940 C CN100585940 C CN 100585940C
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel cell
power source
cell pack
voltage
power output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200580045789A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101095257A (zh
Inventor
B·克劳斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
General Motors LLC
Original Assignee
Motors Liquidation Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motors Liquidation Co filed Critical Motors Liquidation Co
Publication of CN101095257A publication Critical patent/CN101095257A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100585940C publication Critical patent/CN100585940C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04865—Voltage
    • H01M8/0488—Voltage of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04559—Voltage of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04604—Power, energy, capacity or load
    • H01M8/04619—Power, energy, capacity or load of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04925—Power, energy, capacity or load
    • H01M8/0494—Power, energy, capacity or load of fuel cell stacks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Abstract

一种燃料电池系统(10)，所述燃料电池系统采用燃料电池堆(12)和补充功率源(14)，例如蓄电池或超级电容器。除燃料电池堆(12)的输出功率以外，所述补充功率源(14)还提供补充功率用于高负载需求。所述燃料电池系统(10)包括根据对燃料电池堆(12)需求的变化而控制源自补充功率源(14)和燃料电池堆(12)的功率输出的功率管理控制器(16)。在燃料电池堆(12)的电压可能增大超过可能导致燃料电池堆中的燃料电池内的铂催化剂颗粒发生氧化的电位的低负载需求条件下，所述功率管理控制器(16)导致所述燃料电池堆(12)对所述补充功率源(14)进行充电，以便降低燃料电池堆上的电压输出。

Description

用可再充电储电装置降低由电压循环变化所致的电压损失
技术领域
本发明主要涉及采用补充功率源的燃料电池系统，且特别是，本发明涉及一种采用补充功率源的燃料电池系统，其中所述燃料电池系统使用一种功率控制策略，其中蓄电池在向所述燃料电池系统发出低负载请求时从燃料电池堆中抽运功率，从而防止所述燃料电池堆的电压电位超过导致电压循环变化(voltage cycling)的预定电压或减少所述燃料电池堆的电压电位超过导致电压循环变化的预定电压的次数。
背景技术
氢是一种非常具有吸引力的燃料，这是因为氢清洁并可以用于在燃料电池中高效地产生电能。在作为车辆功率源的氢燃料电池的研发中，汽车工业要消耗大量的资源。这样的车辆将会是更高效的并且会比当今使用内燃机的车辆产生更少的排放物。
氢燃料电池是一种电化学装置，其包括阳极和阴极以及位于其间的电解质。阳极接收氢气，阴极接收氧或空气。氢气在阳极发生离解产生自由氢质子和电子。氢质子穿过电解质到达阴极。氢质子与阴极的氧和电子反应产生水。来自阳极的电子不能穿过电解质，由此在被传送至阴极之前被引导流过负载作功。所做的功用于使车辆工作。
质子交换膜(PEMFC)是一种流行的用于车辆的燃料电池。PEMFC一般包括固体聚合物电解质质子传导膜，比如全氟磺酸膜。阳极和阴极一般包括细细分散的催化剂颗粒，通常为铂(Pt)，其被担载在碳颗粒上并与离聚物混合。该催化混合物被沉积在所述膜的相对侧上。阳极催化混合物、阴极催化混合物和膜的组合限定出膜电极组件(MEA)。膜电极组件对生产商来说是相对较贵的，并且需要一定的条件来有效工作。这些条件包括适当的水管理和湿化，以及对催化剂中毒成分比如一氧化碳(CO)的控制。
多个燃料电池典型地被组合在燃料电池堆中以产生所需的功率。该燃料电池堆接收阴极输入气体，典型地为在压缩机的作用下加压通过燃料电池堆的空气流。并不是全部氧都被燃料电池堆消耗掉且一些空气作为可能包括作为燃料电池堆副产物的阴极排出气体被输出。所述燃料电池堆还接收流入燃料电池堆的阳极侧中的阳极氢输入气体。
一些燃料电池车辆为除燃料电池堆以外还采用补充功率源例如直流蓄电池或超级电容器的混合动力车辆。所述燃料电池堆通过直流电压总线向牵引电动机提供功率用于使车辆运行。在需要附加功率超过燃料电池堆可提供的功率时，例如在加速过程中，所述蓄电池向电压总线提供补充功率。例如，所述燃料电池堆可提供70kW的功率。然而，车辆加速可能需要100kW的功率。在再生制动过程中由牵引电动机提供的发电功率典型地被用于对蓄电池进行再充电。
已经发现，典型的燃料电池堆在其使用寿命中会产生电压损失或电压退化。据信，燃料电池堆的电压退化尤其是燃料电池堆电压循环变化作用的结果。当铂催化剂颗粒被用于增强氧化态与非氧化态之间的电化学反应转变时产生电压循环变化，所述电化学反应转变导致所述颗粒发生溶解。如果燃料电池堆的电压小于约0.8伏，那么铂催化剂颗粒不会发生氧化且保持为金属。当燃料电池堆的电压大于约0.8伏时，铂晶体开始发生氧化。燃料电池堆上的低负载可能会导致燃料电池堆的电压输出高于0.8伏。根据膜电极组件的功率密度，0.8伏电压对应于0.2A/cm2大小的电流密度，而高于0.2A/cm2的电流密度不会改变铂的氧化状态。所述氧化电压阈值对于不同的燃料电池堆和不同的催化剂而言可能是不同的。
当铂催化剂颗粒在金属态与氧化态之间进行转变时，铂中的氧化离子能够从膜电极组件的表面向膜移动且有可能进入到膜中。当颗粒回复到金属状态时，所述颗粒不处于有助于进行电化学反应的状态，从而减小了活性催化剂表面并且导致燃料电池堆产生电压退化。
图1示出了随着在氧化态与金属态之间的电压循环变化次数的增加，铂的表面积的减小导致燃料电池堆产生电压退化的曲线图，其中水平轴表示电压循环变化的次数，垂直轴表示标准化的铂的表面积。所述电压退化对于不同类型的催化剂而言是不同的，所述不同类型的催化剂包括具有不同颗粒尺寸、浓度和组分的催化剂。
发明内容
根据本发明的教导，公开了一种燃料电池系统，所述燃料电池系统采用燃料电池堆和补充功率源，例如蓄电池、超级电容器或任何其它的可再充电的电能源。所述补充功率源例如在车辆加速的过程中除燃料电池堆的输出功率以外还提供补充功率用于高功率需求。所述燃料电池系统包括根据燃料电池堆需求的变化而控制源自补充功率源和燃料电池堆的功率输出的功率管理控制器。在燃料电池堆的电压可能增大超过可能导致燃料电池堆中的燃料电池内的铂催化剂颗粒发生氧化的电位的低负载条件下，所述功率管理控制器导致所述燃料电池堆对功率源进行充电，以便增大燃料电池堆上的负载并且降低燃料电池堆的电压，从而防止发生电压循环变化，由此防止产生电压退化。
在一个实施例中，所述功率管理控制器提供一种控制方案计划，其中在功率需求开始时，功率源可被用于为车辆的牵引系统提供功率，从而使得功率源的充电状态足够低，从而被用以其后在低负载条件下抽运来自燃料电池堆的功率。
通过下面的描述和所附的权利要求并结合附图，本发明的其它优点和特征将变得更加明显。
附图说明
图1示出了燃料电池中的电压循环变化次数与铂的表面积的减小量之间的关系的曲线图，其中水平轴表示电压循环变化的次数，垂直轴表示铂的表面积；和
图2为根据本发明的一个实施例的车辆用燃料电池系统的框图，其中所述系统采用在低负载运行过程中由燃料电池堆进行充电的补充功率源以防止或减少电压循环变化。
具体实施方式
对本发明的针对用于控制采用补充功率源的燃料电池系统的方法的多个实施例的下述讨论本质上仅是示例性的，因而绝非旨在对本发明或者其应用或者使用进行限定。例如，以下对燃料电池系统进行的讨论具有用于在燃料电池混合动力车辆中提供功率的特定应用。然而，本发明的燃料电池系统可具有其它用途和应用。
图2是车辆用燃料电池系统10的框图。所述车辆是燃料电池混合动力车辆，原因在于所述燃料电池混合动力车辆中包括燃料电池堆12和补充功率源14。该补充功率源14可以是任何适合的功率源，例如蓄电池、超级电容器等，所述补充功率源可进行再充电并且提供了附加功率以便例如在加速时当燃料电池堆12上的负载超出其功率容量时驱动所述车辆。所述燃料电池系统10包括接收来自功率源14的充电信息状态并且输出来自燃料电池堆12中的每个燃料电池的电压的功率管理控制器16。所述功率管理控制器16还接收来自车辆系统的负载需求，以便由功率源14和燃料电池堆12提供适当的功率输出，从而满足需求。
补充功率源14和燃料电池堆12通过电压总线22向车辆电力牵引系统20提供输出功率。所述牵引系统20使车轮24和26产生转动。所述电力牵引系统20可以是用于这种类型的车辆的任何适合的电力牵引系统并且有可能包括交流同步电动机和功率变换器，如本领域的技术人员所公知地。所述功率管理控制器16还控制燃料电池堆12与电压总线22之间的开关28以及功率源14与电压总线22之间的开关30，从而使得燃料电池堆12和功率源14可断开与电压总线22的连接。因此，如果所述电力牵引系统20被用于在再生制动过程中对功率源14进行再充电，那么燃料电池堆12可以断开与电压总线22的连接。同样地，如果功率源已充足电，那么在再生制动过程中功率源14可以断开与电压总线22的连接。向牵引系统20提供功率仅是所述燃料电池系统10的一个应用实例。所述燃料电池系统10可向任何适合的装置提供功率。
所述燃料电池系统10还包括储氢罐32，所述储氢罐为燃料电池堆12提供作为阳极输入的氢，如本技术领域所周知地。储氢罐32可以是储存液体氢的低温贮罐或储存压缩氢气的压缩气体贮罐。另一种可选方式是，可以用产生氢的重整器替换储氢罐32。
根据本发明，所述功率管理控制器16联合控制燃料电池堆12和功率源14以减少或消除燃料电池堆的电压循环变化。特别是，控制器16试图防止燃料电池堆12的输出电压超过电压电位阈值，在所述阈值条件下，燃料电池堆12中多个燃料电池的膜电极组件中的铂催化剂颗粒发生氧化。在一个实施例中，该电压电位为约0.8伏特，所述电压电位与约0.2A/cm2的电池电流密度相对应，颗粒在所述电压电位之上开始发生氧化。如果对燃料电池堆12的需求足够低，从而致使所述电压电位位于氧化电位阈值之上，那么所述功率管理控制器16致使燃料电池堆12被电联接到补充功率源14上，从而对作为负载的功率源14进行再充电。
当然，如果已经充足了电的话，那么燃料电池堆12就不能对补充功率源14进行充电了。因此，所述功率管理控制器16采用一种控制方案计划，其中使得功率源14的充电状态保持处于充满状态之下。当功率源14处于或接近充满状态时，功率源14的电输出被用于驱动牵引系统20。一旦功率源14已被放电达到一定的电量水平，那么所述功率管理控制器16将随后允许燃料电池堆12在需求量致使燃料电池堆12的输出电压高于氧化电位阈值的那些过程中对功率源14进行充电。例如，当车辆开始加速时，功率源14可被用于向牵引系统20提供功率。当例如在停车灯处车辆停止时，此时燃料电池堆的负载将是较低的，则可在燃料电池堆12上面提供附加负载以对蓄电池16进行充电，从而保持燃料电池堆上的电压低于氧化电位阈值。
前述的讨论仅仅公开和描述了本发明的示例性的实施例。本领域的技术人员会容易地认识到通过这样的讨论和所附的附图以及权利要求，在不偏离下面的权利要求所限定的本发明的精神和范围的条件下，可对本发明作出各种改变、改进和变化。

Claims (14)

1、一种燃料电池系统，包括：
包括多个燃料电池的燃料电池堆；
电连接到所述燃料电池堆上的补充功率源；和
功率控制器，所述功率控制器通过使用所述功率源作为燃料电池堆上的负载控制所述燃料电池堆和所述补充功率源的功率输出，从而保持燃料电池堆上的电压低于预定的氧化电压阈值，所述氧化电压阈值是燃料电池中的铂催化剂颗粒开始发生氧化的阈值。
2、根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述氧化电压阈值为0.8伏。
3、根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述功率控制器采用减小或消除燃料电池堆的电压循环变化的控制方案计划。
4、根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中从包括蓄电池和电容器的组中选择所述功率源。
5、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和所述补充功率源提供输出功率以驱动车辆上的电力牵引系统。
6、一种燃料电池系统，包括：
包括多个燃料电池的燃料电池堆；
补充功率源；和
控制器，所述控制器控制所述燃料电池堆和所述补充功率源的功率输出，所述控制器在低负载需求下将所述燃料电池堆电连接到所述功率源上，以便减小或防止燃料电池堆产生电压循环变化，所述电压循环变化被定义为燃料电池中的铂催化剂颗粒开始发生氧化的电压。
7、根据权利要求6所述的燃料电池系统，其中所述氧化电压为0.8伏。
8、根据权利要求6所述的燃料电池系统，其中从包括蓄电池和电容器的组中选择所述功率源。
9、根据权利要求6所述的燃料电池系统，其中所述燃料电池堆和所述补充功率源提供输出功率以驱动车辆上的电力牵引系统。
10、一种用于控制燃料电池系统的功率输出的方法，所述方法包括以下步骤：
由包括多个燃料电池的燃料电池堆提供输出功率；
由补充功率源提供输出功率；并且
控制所述燃料电池堆和所述补充功率源的功率输出，以便保持燃料电池堆上的电压低于预定的氧化电压阈值，所述氧化电压阈值是燃料电池中的铂催化剂颗粒开始发生氧化的阈值。
11、根据权利要求10所述的方法，其中所述氧化电压阈值为0.8伏。
12、根据权利要求10所述的方法，其中控制所述燃料电池堆和所述补充功率源的功率输出包括减小或消除燃料电池堆的电压循环变化。
13、根据权利要求10所述的方法，其中由补充功率源提供输出功率包括由从包括蓄电池和电容器的组中选择出的补充功率源提供输出功率。
14、根据权利要求10所述的方法，其中由燃料电池堆和补充功率源提供输出功率包括提供输出功率以驱动车辆上的电力牵引系统。
CN200580045789A 2005-01-04 2005-10-31 用可再充电储电装置降低由电压循环变化所致的电压损失 Expired - Fee Related CN100585940C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/028,887 2005-01-04
US11/028,887 US20060147770A1 (en) 2005-01-04 2005-01-04 Reduction of voltage loss caused by voltage cycling by use of a rechargeable electric storage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101095257A CN101095257A (zh) 2007-12-26
CN100585940C true CN100585940C (zh) 2010-01-27

Family

ID=36640824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200580045789A Expired - Fee Related CN100585940C (zh) 2005-01-04 2005-10-31 用可再充电储电装置降低由电压循环变化所致的电压损失

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060147770A1 (zh)
JP (1) JP2008527648A (zh)
CN (1) CN100585940C (zh)
DE (1) DE112005003300B4 (zh)
WO (1) WO2006073545A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185355A (zh) * 2011-05-12 2011-09-14 清华大学 一种超级电容充放电电流自适应控制方法及其系统
CN102437354A (zh) * 2010-09-14 2012-05-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 燃料电池系统内的动态电压抑制

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4947481B2 (ja) * 2005-06-21 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US7695839B2 (en) * 2006-10-16 2010-04-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for improved power up-transient response in the fuel cell system
JP4761162B2 (ja) * 2007-03-07 2011-08-31 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP5151293B2 (ja) * 2007-07-24 2013-02-27 日産自動車株式会社 燃料電池の運転方法
DE102010047504B4 (de) * 2009-10-09 2017-06-22 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Halten einer Ausgangsspannung von Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellenstapel bei oder unter einer maximalen Spannung
WO2012125963A2 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Johnson Controls Technology Company Energy source devices and systems having a battery and an ultracapacitor
JP5474898B2 (ja) * 2011-09-14 2014-04-16 本田技研工業株式会社 燃料電池車両
CN102991368B (zh) 2011-09-09 2015-02-18 本田技研工业株式会社 燃料电池车辆
US9437889B2 (en) 2012-09-12 2016-09-06 GM Global Technology Operations LLC Powering a fuel cell stack during standby
DE112013007033T5 (de) * 2013-06-04 2016-01-21 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Plasmabeschichtung zum Korrosionsschutz für Leichtmetallkomponenten bei der Batterieherstellung
EP3211744A4 (en) * 2014-10-23 2018-05-30 Kyocera Corporation Power supply device, power supply system, and power supply method
DE102017214974A1 (de) 2017-08-28 2019-02-28 Audi Ag Verfahren zum Schutz von Einzelzellen, Brennstoffzellensystem und Kraftfahrzeug
CN111186316A (zh) * 2020-01-09 2020-05-22 上海华普汽车有限公司 一种车辆的氢燃料电池集成系统
CN114039067A (zh) * 2021-11-01 2022-02-11 安徽安凯汽车股份有限公司 氢燃料电池汽车动力系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62259354A (ja) * 1986-05-02 1987-11-11 Toshiba Corp 燃料電池発電システム
WO1989006866A1 (en) * 1988-01-14 1989-07-27 Fuji Electric Co., Ltd. Fuel cell generating apparatus and method of controlling the same
JPH05182675A (ja) * 1991-07-04 1993-07-23 Shimizu Corp 燃料電池の出力制御方法
JP3599773B2 (ja) * 1994-02-24 2004-12-08 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド電源装置
JP3454954B2 (ja) * 1995-02-01 2003-10-06 マツダ株式会社 ハイブリッド電源制御装置
JP4464474B2 (ja) * 1998-06-25 2010-05-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム、燃料電池車両及び燃料電池制御方法
US6322917B1 (en) * 1999-09-27 2001-11-27 Plug Power L.L.C. Diagnostic method and control of preferential oxidation of carbon monoxide
US6399231B1 (en) * 2000-06-22 2002-06-04 Utc Fuel Cells, Llc Method and apparatus for regenerating the performance of a PEM fuel cell
DE10223117B4 (de) * 2002-05-24 2014-04-30 Nucellsys Gmbh Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Energieversorgung eines elektrischen Antriebs mit einem hybriden Energieversorgungssystem in einem Fahrzeug
US6590370B1 (en) * 2002-10-01 2003-07-08 Mti Microfuel Cells Inc. Switching DC-DC power converter and battery charger for use with direct oxidation fuel cell power source
CN100446319C (zh) * 2003-08-25 2008-12-24 松下电器产业株式会社 燃料电池系统、燃料电池系统的停止方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102437354A (zh) * 2010-09-14 2012-05-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 燃料电池系统内的动态电压抑制
CN102437354B (zh) * 2010-09-14 2016-05-18 通用汽车环球科技运作有限责任公司 燃料电池系统内的动态电压抑制
CN102185355A (zh) * 2011-05-12 2011-09-14 清华大学 一种超级电容充放电电流自适应控制方法及其系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101095257A (zh) 2007-12-26
WO2006073545A1 (en) 2006-07-13
US20060147770A1 (en) 2006-07-06
DE112005003300T5 (de) 2008-04-03
JP2008527648A (ja) 2008-07-24
DE112005003300B4 (de) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100585940C (zh) 用可再充电储电装置降低由电压循环变化所致的电压损失
CN102664278B (zh) 燃料电池系统
JP4218202B2 (ja) 燃料電池を有する直流電源
US7597976B2 (en) Floating base load hybrid strategy for a hybrid fuel cell vehicle to increase the durability of the fuel cell system
JP4206630B2 (ja) 燃料電池を有する直流電源
US7831343B2 (en) Efficiency optimized hybrid operation strategy
JP5622693B2 (ja) 燃料電池車両
JP5456723B2 (ja) 燃料電池システム及び該システム搭載車両
CN101904036B (zh) 燃料电池系统
CN104205454B (zh) 燃料电池系统
CN101868880B (zh) 燃料电池系统
US10128523B2 (en) Fuel cell system and control method for the same
CN104137314A (zh) 燃料电池系统
CN101222062A (zh) 用于改善燃料电池系统中功率增加瞬态响应的方法
CN104137315A (zh) 燃料电池系统
JP2005536174A (ja) 車両の推進に使用される金属−空気変換装置の再充電システム及び方法
CN1923560A (zh) 一种燃料电池与可以快充快放的储能装置混合动力系统
US9520605B2 (en) Fuel cell system
US8828614B2 (en) Fuel cell hybrid system having multi-stack structure
JP4686842B2 (ja) 燃料電池装置の制御方法
CN102237543B (zh) 用于12v混合动力燃料电池车辆的设备
JP2007250216A (ja) 燃料電池システム及びその運転方法
CN115528765A (zh) 电源系统
WO2023038514A1 (en) Hydrogen hybrid energy storage system
JP2020025426A (ja) 電動車両

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: GENERAL MOTORS CORPORATION

Free format text: FORMER OWNER: MOTORS LIQUIDATION CO., LTD.

Effective date: 20100505

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: MOTORS LIQUIDATION CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: GENERAL MOTORS CORPORATION

Owner name: GENERAL MOTORS CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: GENERAL MOTORS CORPORATION

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Michigan

Patentee after: Motors Liquidation Co.

Address before: Michigan

Patentee before: General Motors Corp.

CP03 Change of name, title or address

Address after: Delaware

Patentee after: GENERAL MOTORS LLC

Address before: Michigan

Patentee before: General Motors Corp.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20100505

Address after: Michigan

Patentee after: General Motors Corp.

Address before: Michigan

Patentee before: Motors Liquidation Co.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100127

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee