CN109159720B - 燃料电池与系统、控制方法、控制系统及电动设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式提供了一种燃料电池与系统、控制方法、控制系统及电动设备。其中，燃料电池用于连接到负载，负载至少包括可充电电源，燃料电池包括燃料电池电堆模块。上述控制系统包括：检测模块，适于实时检测可充电电源的剩余电量；燃料电池的DC/DC变换器；燃料电池控制器模块，适于根据剩余电量，控制DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向负载的端子进行定功率输出。利用该控制系统，在不破坏现有设备的原电源系统内部结构的情况下，即可实现对设备电源的增能。在结合多功率平台、怠速备电状态和/或延长其变工况的变动时间的情况下，能够减少启动次数和/或频繁的变工况工作状态，从而延长电池的使用寿命。

Description

燃料电池与系统、控制方法、控制系统及电动设备

技术领域

本发明的实施方式涉及电池领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种燃料电池与系统、控制方法、控制系统及电动设备。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，它通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能。燃料电池的电堆模块通常包括电极(Electrode)、电解质隔膜(Electrolyte Membrane)与集电器(Current Collector)等组成部分。燃料电池是一种转换效率高、污染小的新型电池。

燃料电池可以应用于很多方面。以燃料电池增能(如增程)应用为例，现有的纯电动车(蓄电池车)加装燃料电池后能够大大增加行程(如加装氢燃料电池，利用氢能的高功率密度，能够使原电动车增加行程一倍，达到500Km以上)。然而，现有的研究方案是将燃料电池加装到纯电动车上，形成燃料电池直接和车载蓄电池共同向电动车供电，即形成双电源驱动管理的“燃料电池电动车”新型电动车系统。这种方案需要将原有的纯电动车的成熟系统改变成新的系统，因此需要耗费多年时间进行重新设计、实验以及纠错等过程来形成成熟的产品，大大影响燃料电池车的市场化进程。

发明内容

为此，本发明的实施方式提供了一种燃料电池与系统、控制方法、控制系统及电动设备，以至少解决将现有燃料电池用于诸如增能(如增程)等应用时需要破坏设备的原电源系统的问题。

在本发明实施方式的第一方面中，提供了一种用于燃料电池的控制系统，所述燃料电池用于连接到负载，所述负载至少包括可充电电源，其中，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，所述控制系统包括：检测模块，适于实时检测所述可充电电源的剩余电量；所述燃料电池的DC/DC变换器；燃料电池控制器模块，适于根据所述剩余电量，控制所述DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出。

进一步地，所述负载还包括并联在所述可充电电源两端的动力系统，以使所述可充电电源和/或所述燃料电池能够给所述动力系统供电。

进一步地，所述检测模块还适于获得所述负载的工作电压；所述燃料电池的DC/DC变换器基于该工作电压和所述预设定功率确定所述DC/DC变换器的输出电压和输出电流。

进一步地，所述检测模块还适于获得所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率，在所述检测模块检测到所述DC/DC变换器的当前输出功率偏离所述预设定功率的情况下，所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向所述预设定功率的方向变化，直到所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于所述预设定功率。

进一步地，所述燃料电池控制器模块包括：判定子模块，判定所述可充电电源当前的剩余电量是否越过预定阈值；控制子模块，适于在所述判定子模块判定所述可充电电源当前的剩余电量越过预定阈值的情况下，控制所述DC/DC变换器的输出功率从当前定功率转换为下一定功率，并控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内。

进一步地，所述当前定功率小于所述下一定功率时的转换时间，长于或等于所述当前定功率大于所述下一定功率时的转换时间。

进一步地，当所述当前定功率小于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：30秒～60秒；或60秒～120秒。

进一步地，当所述当前定功率大于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：10秒～30秒；30秒～60秒；或60秒～120秒。

进一步地，所述控制子模块适于基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率，所述燃料电池的DC/DC变换器基于所述负载的工作电压和下一时刻的所述目标输出功率确定所述DC/DC变换器的输出电流和输出电压。

进一步地，所述控制子模块适于基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述燃料电池的DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率，基于所述检测模块获得的所述DC/DC变换器的当前输出功率，所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向下一时刻的所述目标输出功率的方向变化，直到所述DC/DC变换器的当前输出功率等于所述下一定功率。

进一步地，所述定功率输出包括至少两个定功率等级。

进一步地，当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或大于相应上行阈值时，所述DC/DC变换器的定功率输出从较大定功率等级转换到较小定功率等级；当所述可充电电源的剩余电量减少到小于或等于相应下行阈值时，所述DC/DC变换器的定功率输出从较小定功率等级转换到较大定功率等级；其中，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值大于或等于相应下行阈值。

进一步地，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值与相应下行阈值相差5％-10％。

进一步地，所述至少两个定功率等级包括零功率输出的怠速备电状态和至少一个非零定功率等级，所述燃料电池控制器模块适于当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或高于预设的上行怠速阈值时，控制所述DC/DC变换器进入怠速备电状态，使得所述燃料电池电堆模块产生的电能仅供所述燃料电池自身的运行所用。

进一步地，所述燃料电池控制器模块适于：当所述可充电电源的剩余电量减小到低于或等于下行怠速阈值时，使得所述DC/DC变换器脱离所述怠速备电状态，进行非零定功率输出；其中，所述上行怠速阈值大于或等于所述下行怠速阈值。

进一步地，所述上行怠速阈值的取值范围为85％-95％，所述下行怠速阈值的取值范围为75％-85％。

进一步地，所述定功率输出包括至少两个非零定功率等级。

进一步地，所述至少两个非零定功率等级包括第一定功率等级和第二定功率等级，所述第二定功率等级小于所述第一定功率等级，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

进一步地，所述至少两个非零定功率等级还包括第三定功率等级，第三定功率等级介于第一和第二定功率等级之间，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

进一步地，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为55％-65％，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为35％-45％。

进一步地，所述可充电电源包括移动电源或应急电源。

进一步地，所述检测模块包括通信模块，适于与外部进行数据通信来获得所要检测的物理量。

进一步地，所述检测模块适于从通信总线读取所需的数据信息。

进一步地，所述检测模块适于从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号的情况下，所述燃料电池控制器模块适于在所述可充电电源的剩余电量低于预设的第一电量值的情况下控制所述燃料电池电堆模块开机。

进一步地，所述第一电量值为下行怠速阈值。

进一步地，所述检测模块适于从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号的情况下，所述燃料电池电堆模块开机，检测模块检测所述可充电电源的剩余电量，燃料电池控制器模块基于该剩余电量根据所述上行阈值或者下行阈值控制燃料电池的DC/DC变换器执行对应的功率输出。

进一步地，所述检测模块适于从通信总线接收关机信号，在接收到关机信号的情况下，所述燃料电池控制器模块适于在所述可充电电源的剩余电量高于预设的第二电量值的情况下：控制所述燃料电池电堆模块关机；或控制所述燃料电池电堆模块等待预定时间段之后关机。

进一步地，所述第二电量值在以下任一范围内取值：50％-60％；60％-80％；或80％-90％。

进一步地，所述第二电量值为上行怠速阈值。

在本发明实施方式的第二方面中，提供了一种燃料电池，用于连接到负载，所述负载至少包括可充电电源，其中，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，所述燃料电池还包括如上所述的控制系统。

进一步地，所述燃料电池电堆模块为氢燃料电池电堆模块。

进一步地，所述燃料电池用作移动式充电电源。

进一步地，所述燃料电池用作电动汽车移动式充电电源。

在本发明实施方式的第三方面中，提供了一种燃料电池系统，包括第一电源和第二电源，其中，所述第一电源包括如上所述的燃料电池，所述第二电源用于向外部供电，所述第一电源能够用于对所述第二电源进行充电。

进一步地，所述第一电源采用可拆卸的方式与所述第二电源相连接。

在本发明实施方式的第四方面中，提供了一种电动设备，包括电动设备主体，其中，所述电动设备主体包括电动设备电源部分和电动设备工作部分，所述电动设备电源部分用于向所述电动设备工作部分供电；所述电动设备还包括如上所述的燃料电池、或如上所述的燃料电池系统；所述燃料电池或所述燃料电池系统具有充电输出端，所述电动设备主体具有充电输入端，所述充电输出端能够与所述充电输入端相电连接，使得所述燃料电池或所述燃料电池系统能够对所述电动设备电源部分进行充电和/或向所述电动设备工作部分供电；其中，所述电动设备电源部分作为所述可充电电源。

进一步地，所述燃料电池或所述燃料电池系统能够固定或可拆卸地安装于所述电动设备主体上。

进一步地，所述电动设备包括电动交通工具。

进一步地，所述电动交通工具包括电动自行车、电动三轮车、电动汽车或电动工程车。

在本发明实施方式的第五方面中，提供了一种燃料电池电源控制方法，所述燃料电池用于连接到负载，其中，所述负载至少包括可充电电源，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，所述控制方法包括：实时检测所述可充电电源的剩余电量；根据所述剩余电量，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出。

进一步地，所述负载还包括并联在所述可充电电源两端的动力系统，以使所述可充电电源和/或所述燃料电池能够给所述动力系统供电。

进一步地，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出的步骤还包括：获得所述负载的工作电压，以使所述燃料电池的DC/DC变换器基于该工作电压和所述预设定功率确定所述DC/DC变换器的输出电压和输出电流。

进一步地，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出的步骤还包括：获得所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率；在所述DC/DC变换器的当前输出功率偏离所述预设定功率的情况下，所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向所述预设定功率的方向变化，直到所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于所述预设定功率。

进一步地，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出还包括：判定所述可充电电源当前的剩余电量是否越过预定阈值；在所述可充电电源当前的剩余电量越过预定阈值的情况下，控制所述DC/DC变换器的输出功率从当前定功率转换为下一定功率，并控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内。

进一步地，所述当前定功率小于所述下一定功率时的转换时间，长于或等于所述当前定功率大于所述下一定功率时的转换时间。

进一步地，当所述当前定功率小于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：30秒～60秒；或60秒～120秒。

进一步地，当所述当前定功率大于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：10秒～30秒；30秒～60秒；或60秒～120秒。

进一步地，控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内的步骤包括：基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述燃料电池的DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率；获得所述负载的工作电压；所述燃料电池的DC/DC变换器基于所述负载的工作电压和下一时刻的所述目标输出功率确定所述DC/DC变换器的输出电流。

进一步地，控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内的步骤包括：基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述燃料电池的DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率；获得所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率；所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向下一时刻的所述目标输出功率的方向变化，直到所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于所述下一定功率。

进一步地，所述定功率输出包括至少两个定功率等级。

进一步地，当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或大于相应上行阈值时，所述定功率输出从较大定功率等级转换到较小定功率等级；当所述可充电电源的剩余电量减少到小于或等于相应下行阈值时，所述定功率输出从较小定功率等级转换到较大定功率等级；其中，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值大于或等于相应下行阈值。

进一步地，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值与相应下行阈值相差5％-10％。

进一步地，所述至少两个定功率等级包括零功率输出的怠速备电状态和至少一个非零定功率等级，当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或高于预设的上行怠速阈值时，控制所述DC/DC变换器进入怠速备电状态，使得所述燃料电池电堆模块产生的电能仅供所述燃料电池自身的运行所用。

进一步地，当所述可充电电源的剩余电量减小到低于或等于下行怠速阈值时，使得所述DC/DC变换器脱离所述怠速备电状态，进行非零定功率输出；其中，所述上行怠速阈值大于或等于所述下行怠速阈值。

进一步地，所述上行怠速阈值的取值范围为85％-95％，所述下行怠速阈值的取值范围为75％-85％。

进一步地，所述定功率输出包括至少两个非零定功率等级。

进一步地，所述至少两个非零定功率等级包括第一定功率等级和第二定功率等级，所述第二定功率等级小于所述第一定功率等级，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

进一步地，所述至少两个非零定功率等级还包括第三定功率等级，第三定功率等级介于第一和第二定功率等级之间，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

进一步地，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为55％-65％，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为35％-45％

进一步地，所述燃料电池为氢燃料电池。

进一步地，从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号后，在所述可充电电源的剩余电量低于预设的第一电量值的情况下控制所述燃料电池电堆模块开机。

进一步地，所述第一电量值为下行怠速阈值。

进一步地，在接收到来自通信总线的启动信号使得所述燃料电池电堆模块开机的情况下，检测所述可充电电源的剩余电量，基于该剩余电量根据所述上行阈值或者下行阈值控制燃料电池的DC/DC变换器执行对应的功率输出。

进一步地，从通信总线接收关机信号，在接收到关机信号后，在所述可充电电源的剩余电量高于预设的第二电量值的情况下：控制所述燃料电池电堆模块关机；或控制所述燃料电池电堆模块等待预定时间段之后关机。

进一步地，所述第二电量值在以下任一范围内取值：50％-60％；60％-80％；或80％-90％。

进一步地，所述第二电量值为上行怠速阈值。

根据本发明实施方式的燃料电池与系统、控制方法、控制系统及电动设备，其能够克服现有技术的缺陷，也即，采用本发明实施例的上述技术方案，能够在不破坏现有设备(如纯电动车)的原电源系统的内部结构的情况下即可实现对设备电源的增能(即增加设备的工作时间，如增加电动汽车的行驶路程)。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1是示出根据本发明实施方式的用于燃料电池的控制系统的一个示例的结构框图；

图2A和图2B是示出图1所示的负载的两个示例的示意图；

图3是示意性示出图1所示的燃料电池控制器模块的一种可能结构的框图；

图4A至图4C是示出可充电电源SOC越过预定阈值时DC/DC变换器的定功率输出如何变化的示意图；

图5A至图5C是示出可充电电源SOC与DC/DC变换器的输出功率之间的关系的示意图；

图6是示意性地示出根据本发明实施方式的燃料电池系统的一个示例的结构框图；

图7是示意性示出根据本发明实施方式的电动设备的一个示例的结构框图。

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出了一种燃料电池与系统、控制方法、控制系统及电动设备。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

发明概述

本发明人发现，现有的诸如纯电动车(如蓄电池车)等电动设备在加装燃料电池后能够大大增加行程或工作时间。比如，在蓄电池车上加装氢燃料电池(作为燃料电池的示例)，利用氢能的高功率密度，能够使原电动车行程增加一倍，达到500Km以上。

然而，如前文所述，目前诸如燃料电池增能(如增程)应用尚存在如下问题：纯电动车从2000年开始，经历了十五年的时间，2015年才逐渐成熟起来并为市场所接受。但为了提高其行驶里程(约200公里)增加燃料电池系统增程(增加到500公里)，形成双电源管理的燃料电池增程式电动车。它破坏了原成熟、可靠的纯电动车载驱动管理系统，又需要重新走一次试错、纠错的全过程，又需要多少年才能完成这一个周期。

为了至少解决该问题，本发明的实施例提供了一种燃料电池与系统、控制方法、控制系统及电动设备，以上技术方案中，燃料电池用于连接包含有可充电电源的负载，通过实时检测可充电电源的剩余电量(State Of Charge，SOC)来控制燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向负载的端子进行定功率输出。这样，燃料电池可作为类似移动电源安装在负载上，比如，负载为前文所述的纯电动车，则燃料电池可以在不破坏纯电动车原电源系统的情况下实现对电动车的增程。

例如，将上述方案应用到纯电动车中，能够保留原纯电动车的驱动电源管理系统，仍由蓄电池完成向驱动系统供电，并负责刹车、下坡时的能量回收，而燃料电池作为独立的车载充电电源系统只负责向车载蓄电池充电，当电动车变工况时，由蓄电池调节输出工况变化，而燃料电池保持定功率输出向蓄电池充电。这样，形成“纯电动车+车载燃料电池充电系统”，这种成熟系统的结合，充分利用了纯电动汽车成熟的驱动管理系统和燃料电池成熟的发电系统，非常有利于市场成熟产品的推广。

此外，在现有技术中，若燃料电池直接按车辆行驶工况实时变化工况，则会极大地缩短燃料电池的使用寿命。在本发明的一些实施例中，为了解决这个问题，设计了多功率平台的方案。也即，将燃料电池的DC/DC变换器输出设置成根据可充电电源SOC的变化而在至少两个定功率等级之间切换，以此减少燃料电池电堆模块的输出功率的频繁切换，延长了燃料电池的使用寿命。

此外，在本发明的一些实施例中，至少两个定功率等级中包括一个零功率输出的怠速备电状态(即零功率等级)和至少一个非零定功率等级，而“至少一个非零定功率等级”则根据实际环境不同可以设置为一个、两个、三个甚至更多个非零定功率等级。与现有技术相比，零功率输出的怠速备电状态能够进一步提升燃料电池的使用寿命，这是因为，在燃料电池的寿命损失中，处于怠速状态(只保证燃料电池的内部系统需要的消耗，无功率输出)和额定功率以下的各功率状态工作中，只占寿命损失的11％，而启动过程的寿命损失占33％，变工况状态的寿命损失则占据56％以上。因此，怠速备电状态的设置相当于减少了停机次数，从而提升了燃料电池的使用寿命。

此外，在本发明的另一些实施例中，不论在何种功率状态，其功率调整、变化时，通过DC/DC变换器输出工况变化时，可以控制DC/DC变换器在多个功率平台之间转换时的转换时间尽量长，这亦会使得电池的使用寿命有所延长，例如，转换时间不低于30～60秒(下文中举例所提到的时间等)，由此可以避免工况变化对燃料电池寿命的损失，延长了燃料电池乃至电动设备(如燃料电池电动汽车等)的使用寿命。

综上，结合多功率平台以及/或怠速备电状态(和/或延长其变工况的变动时间)的方案，通过减少启动次数和频繁的变工况工作状态，能够大大提升电池的使用寿命。

值得一提的是，上海钧希新能源科技有限公司于2016年11月2日提交的发明专利申请“一种用于控制基于燃料电池动力系统输出的方法”(申请号为201610944633.7)中，虽然也提到了通过延长额定输出功率输出时间来延长燃料电池使用寿命的思路，但与本申请所公开的一个或多个实施例有以下主要区别：

1)在先专利201610944633.7的方案中主要涉及两种状态，即额定功率输出和停机，本申请的实施例涉及两类状态，一类是怠速备电，另一类是非零定功率输出，其中非零定功率输出可进一步包括一个或多个非零定功率等级。在先专利201610944633.7的方案中仅包括两种输出状态，即停机和额定功率输出，该在先专利仅仅涉及额定功率输出一个非零输出，不易满足可充电电源在充电状态中的不同功率需求，而本申请的实施例可多达两种、三种甚至更多种非零的定功率输出等级，从而能够适用于需要多个功率供电的应用场景。

2)在先专利201610944633.7中的燃料电池“在可充电电源SOC大于95％时停机、在低于90％启动”这个特征，没有设置怠速状态，这使得该在先专利相比于本申请而言大大增加了开关机次数；除此之外，该特征还会由于SOC的误差(通常5％-9％左右)而进一步导致更加频繁地开关机。

本申请可直到用电设备关机(如车辆熄火)且其可充电电源充满(或充至预设程度，如90％或50％等等)后才会停机，平时不停机。一次开机或关机相当于损耗2.5小时寿命，因此，相比于在先专利，本申请的实施例能够大大减少开关机次数，以此实现延长燃料电池使用寿命的效果。

3)在先专利201610944633.7的方案中虽然也提到了延时，但此“延时”非彼“延时”。

在先专利201610944633.7中，当额定功率输出状态下需要停机时可延时例如10-60秒再关机，“这样设置的好处是确定动力输出不再需要燃料电池的提供后才停机，减少燃料电池的启动和停止的次数，延长燃料电池的使用寿命”。

而在本申请的实施例中，可通过控制DC/DC变换器在多个功率平台之间转换时的转换时间尽量长来延长电池使用寿命的效果，这与在先专利的“减少燃料电池的启动和停止的次数”的作用不同(另外如前所述，本申请可以通过设置怠速状态来减少电池启动、停止的次数)，在先专利由于没有设置多个功率输出平台(在先专利只有额定功率和停机两个输出平台)、更不要说也无法实现“控制在多个功率平台之间转换时的转换时间尽量长”的方案，由此无法实现本申请的上述效果。

4)此外，考虑到SOC误差，本申请的实施例还可通过设置平台间的上下行阈值之差(如设为10％)来进一步减少平台间频繁切换次数，来得到进一步延长燃料电池使用寿命的效果，而这是在先专利201610944633.7无法实现的。

示例性装置1

本发明的实施例提供了一种用于燃料电池的控制系统，所述燃料电池用于连接到负载，所述负载至少包括可充电电源，其中，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，所述控制系统包括：检测模块，适于实时检测所述可充电电源的剩余电量；所述燃料电池的DC/DC变换器；燃料电池控制器模块，适于根据所述剩余电量，控制所述DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出。

下面结合图1来描述根据本发明示例性实施方式的用于燃料电池的控制系统。

图1示意性地示出了上述用于燃料电池的控制系统的一个结构示例。

如图1所示，上述用于燃料电池的控制系统1包括检测模块1-1、燃料电池的DC/DC变换器1-2以及燃料电池控制器模块1-3。

作为示例，上述控制系统1可以设置在如图1所示的燃料电池100中，这样，控制系统1可作为燃料电池100的一部分，与燃料电池100的其他组成部分封装在一起后作为整个燃料电池100。

其中，燃料电池100的其他组成部分包括燃料电池电堆模块2以及启动电池3等，启动电池3用于提供启动燃料电池电堆模块2的动力。

在一个例子中，启动电池3可以设置在燃料电池100内，也就是说，封装为一体后的燃料电池100包括启动电池3、燃料电池电堆模块2以及控制系统1。

在另一个例子中，启动电池3也可以设置在燃料电池100之外，也就是说，封装为一体后的燃料电池100包括燃料电池电堆模块2和控制系统1，但不包括启动电池3，启动电池3例如以插件的形式与燃料电池进行连接。

需要说明的是，在图1中，虚线框100对应表示燃料电池的组成结构，虚线框1对应表示上述控制系统的组成结构，而虚线框3以及其连接线采用虚线则表示启动电池3是可选部件，即，可以设置在燃料电池100中，也可以设置在燃料电池100外。

作为示例，上述控制系统1也可以单独设置并封装，例如封装为一个独立的控制器件。在这种情况下，控制系统1与燃料电池100中的其他组成部分之间在空间上是可分离的，也就是说，控制系统1可以采用可拆卸的方式与燃料电池100中的其他组成部分之间建立连接或分离。当然，在这种情况下，燃料电池100中的其他组成部分也不限制是封装为一体的，可以是一体的，也可以部分组件采用可拆卸方式安装，等等。

下面，以燃料电池100包括控制系统1、燃料电池电堆模块2以及启动电池3的情况为例(控制系统1可设置在燃料电池100内部或者独立封装)来描述上述根据本发明实施例的用于燃料电池的控制系统以及对应的燃料电池的结构示例。

如图1所示，启动电池3的输出端连接燃料电池电堆模块2的输入端，以向燃料电池电堆模块2提供启动动力。燃料电池电堆模块2的输出端(如图1中的P₀端所示)连接DC/DC变换器1-2的输入端(如图1中的P₁端所示)，DC/DC变换器1-2的输出端(如图1中的P₂端所示)连接负载4的输入端(如图1中的P₃所示)。

应当理解的是，图1中所示出的上述一个或多个输出端和/或输入端(以下简称连接端，如P₀、P₁、P₂和/或P₃等)仅为示意性示出其连接关系，换句话说，在图1中虽然这些连接端采用单连接线描绘其连接关系，但在实际应用中，其连接关系可能采用双连接线或更多连接线、总线或其他连接方式实现，这是本领域技术人员能够根据具体应用场景容易实现的，不再一一详述。

在本发明的实施例中，负载4例如至少包括可充电电源。

作为示例，如图2A所示，负载4可以仅包括可充电电源4-1。在图2A中，P₂ ⁺和P₂ ^-为DC/DC变换器1-2的输出端(对应于图1中的P₂端)，P₃ ⁺和P₃ ^-为可充电电源4-1(作为负载4的示例)的输入端(对应于图1中的P₃端)，这样，DC/DC变换器1-2的输出端的两个端子与可充电电源4-1的输入端的两个端子分别相连接，以向可充电电源4-1进行输出(如对可充电电源4-1充电)。应当理解的是，可充电电源4-1(作为负载4的示例)的两个端子可同时作为输入端和输出端。

作为示例，如图2B所示，负载4除了包括可充电电源4-1之外，还可以包括并联在可充电电源4-1两端的动力系统4-2，以使可充电电源4-1和/或燃料电池能够给动力系统4-2供电。在图2B中，与图2A所示例子不同的是，图2B中的P₃ ⁺和P₃ ^-为负载4的两端，同时也作为可充电电源4-1的输入端和输出端，以及作为动力系统4-2的输入端两个端子。这样，动力系统4-2所需的电功率可由可充电电源4-1和/或燃料电池100来提供，除此之外，燃料电池100还可给可充电电源4-1充电。

其中，可充电电源4-1例如可以包括移动电源或应急电源等，移动电源例如可以是用于给诸如手机、笔记本电脑或电动车等用电设备充电的移动式电源，比如充电宝，等等。

如图1所示，检测模块1-1的一端连接负载4，可实时检测负载4中的可充电电源4-1的剩余电量，这样，燃料电池控制器模块1-3能够根据该剩余电量来控制DC/DC变换器1-2按照该剩余电量所对应的预设定功率向负载4的端子(如图1所示的P₃端或图2A/2B所示的P₃ ⁺和P₃ ^-端)进行定功率输出。其中，定功率输出例如包括至少两个定功率等级。

作为示例，上述至少两个定功率等级可以包括零功率输出的怠速备电状态(即零功率等级)和至少一个非零定功率等级。

零功率等级是指DC/DC变换器1-2的输出功率为零，在这种情况下，燃料电池控制器模块1-3能够控制DC/DC变换器1-2进入怠速备电状态。

例如，当可充电电源4-1的SOC增加到等于或高于预设的上行怠速阈值(上行怠速阈值例如为90％、85％或者85％～95％中任意数值)时，可控制DC/DC变换器1-2进入上述怠速备电状态，使得燃料电池电堆模块产生的电能仅供燃料电池自身的运行所用，以使燃料电池不停机。

非零定功率等级是指DC/DC变换器1-2的输出功率非零且为预设的固定值。至少一个非零定功率等级例如可以额定功率、中等功率、小功率等多个等级中的至少一个。例如，至少一个非零定功率等级可以包括额定功率等级、

额定功率等级和/或0.7倍额定功率等级(作为中等功率的示例)、

额定功率等级和/或

额定功率等级(作为小功率的示例)等中的一个或多个。其中，额定功率等级对应表示DC/DC变换器1-2的输出功率为额定功率；

额定功率等级对应表示DC/DC变换器1-2的输出功率为额定功率的

额定功率等级对应表示DC/DC变换器1-2的输出功率为额定功率的一半；

额定功率等级对应表示DC/DC变换器1-2的输出功率为额定功率的

例如，当可充电电源4-1的SOC减小到低于或等于下行怠速阈值(下行怠速阈值例如为80％、75％或者75％～85％中任意数值)时，使得DC/DC变换器1-2脱离上述怠速备电状态，进行非零定功率输出。

其中，上行怠速阈值大于或等于下行怠速阈值。此外，上行怠速阈值和下行怠速阈值并不限于以上举例所述数值，也可以设为其他数值。

需要说明的是，非零定功率等级并不限于以上所举的几种等级，也可是其他预设的非零的定功率等级。

作为示例，可以预先设定可充电电源4-1的SOC与预设的定功率等级之间的对应关系。比如，可以预设多个SOC范围，当可充电电源4-1的SOC处于某一个SCO范围内时，DC/DC变换器1-2采用对应的那个定功率进行输出。

这样，燃料电池100可以根据不同情况(如根据可充电电源4-1当前SOC所属的预设SOC范围)对负载4进行对应的定功率输出。当可充电电源4-1的SOC在同一个预设SOC范围内变化时，DC/DC变换器1-2可采用该预设SOC范围对应的那个定功率进行输出。

然而，在可充电电源4-1的充电或放电过程中，即使其SOC没有越过预定阈值，也即，虽然可充电电源4-1的SOC不变或仍在同一个预设SOC范围内变化，若此时负载4的工况有所改变(比如动力系统4-2的工作电压发生变化甚至剧烈变化)，使得DC/DC变换器1-2的输出端电压和/或电流可能由此导致变化，这就使得DC/DC变换器1-2的输出功率将会发生改变，从而无法保持稳定的定功率输出。

为克服上述问题(即在可充电电源4-1的SOC不变或仍在同一个预设SOC范围内变化的情况下，由于诸如负载工作电压、功率等负载工况发生改变而导致DC/DC变换器1-2的输出功率改变的问题)，在本发明的一个实现方式中(下文简称第一示例性方案)，DC/DC变换器1-2可以基于负载4的工作电压和预设定功率(即DC/DC变换器1-2当前所需输出的定功率)来确定DC/DC变换器1-2的输出电压和输出电流，通过这种方式对应调整DC/DC变换器1-2的输出端电压和输出电流，从而能够尽量保持DC/DC变换器1-2的当前输出功率不变(维持在当前所需输出的定功率)。其中，负载的工作电压可由检测模块1-1来获得，如可以从CAN总线或其他方式获取。例如，假设负载4的工作电压为V4_负，预设定功率为P1，则可控制DC/DC变换器1-2的输出电压V_DCDC或输出电流I_DCDC跟随V4_负的变化而变化，其中，V_DCDC(或者I_DCDC)例如可与V4_负之间呈预定关系，比如预定的线性关系(如V_DCDC与V4_负之间呈预定的正比例关系，又如I_DCDC与V4_负之间呈预定的反比例关系等)、非线性关系(如二次或三次函数关系，或负指数函数关系等)或其他预定关系中的任一种，该预定关系也可以根据经验获得，或者通过试验的方式获取。这样，根据预设定功率P1以及跟随V4_负变化的V_DCDC(或I_DCDC)，可以实时地确定I_DCDC(或V_DCDC)。

此外，在本发明的另一个实现方式中(下文简称第二示例性方案)，也可以通过实时检测DC/DC变换器1-2的输出功率的方式来解决以上问题。在该实现方式中，可以通过检测模块1-1实时地获得燃料电池100的DC/DC变换器1-2的当前输出功率，在检测模块1-1检测到DC/DC变换器1-2的当前输出功率偏离预设定功率(即DC/DC变换器1-2当前所需输出的定功率)的情况下，DC/DC变换器1-2的输出电流或者输出电压向趋向预设定功率的方向变化，直到燃料电池的DC/DC变换器1-2的当前输出功率等于预设定功率，由此使得DC/DC变换器1-2的输出功率能够维持在当前所需输出的定功率。例如，如果检测到DC/DC变换器1-2的当前输出功率低于预设定功率(即DC/DC变换器1-2当前所需输出的定功率)，则控制DC/DC变换器1-2的输出电流或者输出电压变大，如果检测到DC/DC变换器1-2的当前输出功率高于预设定功率，则控制DC/DC变换器1-2的输出电流或者输出电压变小。在检测到当前输出功率逐步接近预设定功率时，例如可以调节输出电流或者电压的步长逐步减小，直到燃料电池的DC/DC变换器1-2的当前输出功率收敛于预设定功率，由此使得DC/DC变换器1-2的输出功率能够维持在当前所需输出的定功率。

此外，在可充电电源4-1的充电或放电过程中，其SOC也可能跨过当前的预设SOC范围而进入下一个预设SOC范围。换句话说，随着可充电电源4-1SOC在充电或放电过程中的增大或减小，其SOC可能增大或减小以至越过某个预定阈值，则需改变DC/DC变换器1-2当前输出的定功率，转为输出下一定功率。下面结合图3所示出的燃料电池控制器模块1-3的一种可能结构，来描述当可充电电源4-1SOC越过预定阈值时燃料电池控制器模块1-3的一个处理示例。

如图3所示，燃料电池控制器模块1-3可以包括判定子模块1-3-1和控制子模块1-3-2。可选地，燃料电池控制器模块1-3也可以包括其他子模块1-3-3，其中，其他子模块1-3-3例如包括一个或多个子模块，如用于控制燃料电池电堆模块的电堆控制器子模块。电堆控制器子模块可以采用现有技术实现，也可以根据不同的燃料电池具体设计，其例如基于所确定的输出目标(燃料电池电堆模块的输出电流及功率)控制燃料电池电堆模块平稳运行等。

判定子模块1-3-1可以判定可充电电源4-1当前的SOC是否越过预定阈值，其中，预定阈值例如包括同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的上行阈值和下行阈值，稍后将详细举例描述上述上行阈值及下行阈值。

参考图3，在判定子模块1-3-1判定可充电电源4-1当前的SOC越过预定阈值的情况下，控制子模块1-3-2能够控制DC/DC变换器1-2的输出功率从当前定功率转换为对应的下一定功率，并控制从当前定功率转换为上述下一定功率的转换时间在预设时间范围内。

作为示例，当前定功率小于下一定功率时的转换时间，例如长于或等于当前定功率大于下一定功率时的转换时间。

换句话说，若当前定功率小于下一定功率，将DC/DC变换器1-2的输出功率从当前定功率转换为下一定功率所需的时间记为第一转换时间T1；若当前定功率大于下一定功率，将DC/DC变换器1-2的输出功率从当前定功率转换为下一定功率所需的时间记为第二转换时间T2。则有，第一转换时间T1大于或等于第二转换时间T2。

其中，第一转换时间T1例如在如下任一预设时间范围内：30秒～60秒；或60秒～120秒。

第二转换时间T2例如在如下任一预设时间范围内：10秒～30秒；30秒～60秒；或60秒～120秒。

例如，假设DC/DC变换器1-2的输出功率共包括3个定功率等级，即额定功率、

额定功率和零功率这3个等级，并假设当前定功率为

额定功率。若可充电电源4-1的SOC增加并越过相应的上行阈值，则DC/DC变换器1-2的输出定功率需转换为下一定功率，即

额定功率，所需的第一转换时间T1例如为60秒；若可充电电源4-1的SOC减小并越过相应的下行阈值，则DC/DC变换器1-2的输出定功率需转换为下一定功率，即额定功率，所需的第二转换时间T2例如为10秒或30秒。

在一个实现方式中(下文简称第三示例性方案)，为将DC/DC变换器1-2的输出功率从当前定功率转换为下一定功率、并将转换时间控制在预设时间范围内，可以通过如下方式实现：控制子模块1-3-2基于DC/DC变换器1-2的当前定功率、下一定功率和预设时间范围，确定DC/DC变换器1-2在预设时间范围内的目标输出功率，燃料电池的DC/DC变换器1-2基于负载4的工作电压和下一时刻的目标输出功率来确定DC/DC变换器1-2的输出电流和输出电压，这样，便可将DC/DC变换器1-2的输出功率转换为下一定功率，同时能够将转换时间控制在预设时间范围以内。

例如，如果上述转换在60秒内完成，即在60秒内从预设定功率P1转换到预设定功率P2。则可以预先设定一条从P1变化到P2的功率-时间曲线，如可以根据现有曲线拟合技术获得该曲线，或者也可以采用预设线性的或非线性的曲线模型来拟合该曲线。这样，该60秒时间区间内的每一个时刻都有一个在P1和P2之间的目标输出功率，从而由DC/DC变换器1-2基于负载4的工作电压和下一时刻的目标输出功率来确定DC/DC变换器1-2在下一时刻的输出电流和输出电压(如可采用与前述第一示例性方案中相类似的方式实现)。这里所谓的“下一时刻”，既可以理解为设置有一定时间步长(可以根据实际需要以及芯片计算能力任意设置)的步进控制的下一时刻，也可以理解为是平滑进行的无级控制。

其中，预设的线性曲线模型例如可以是一次曲线模型y＝a1x+b1，a1和b1可以根据P1和P2确定(其中x表示时间，而y表示对应的DC/DC变换器1-2的输出功率)；预设的非线性曲线模型例如可以是二次曲线模型y＝a2x²+b2x+c2，a2、b2和c2可以根据P1和P2确定；等等。采用一次曲线模型可以使得上述转换过程中的转换速度更为均匀，实现匀速或接近匀速的功率变化，从而进一步延长燃料电池的寿命。

在另一个实现方式中(下文简称第四示例性方案)，也可以通过如下方式来实现将DC/DC变换器1-2的输出功率从当前定功率转换为下一定功率、并将转换时间控制在预设时间范围内的目的：控制子模块1-3-2基于DC/DC变换器1-2的当前定功率、下一定功率和预设时间范围，确定燃料电池的DC/DC变换器1-2在预设时间范围内的目标输出功率，基于检测模块1-1获得的DC/DC变换器1-2的当前输出功率，DC/DC变换器1-2的输出电流或者输出电压向趋向下一时刻的目标输出功率的方向变化，直到DC/DC变换器1-2的当前输出功率等于下一定功率。这一方案相对于前述第二示例性方案的区别在于，由于存在功率-时间曲线，目标输出功率本身是在变化的。当前输出功率相对于当前时刻的目标输出功率或许有变化，但是比较的对象是下一时刻的当前输出功率。也就是说，该方案既修正系统的偏差，也实现到下一时刻目标输出功率的转变。

如前文所述，定功率输出可以包括至少两个定功率等级。

在一个实现方式中，上述至少两个定功率等级例如可以仅包括两个定功率等级，即一个零功率等级(对应DC/DC变换器1-2的怠速备电状态)和一个非零定功率等级(用于进行DC/DC变换器1-2的非零定功率输出)，其中，非零定功率等级不限于是额定功率，也可以是其他非零功率，比如

额定功率等级、

额定功率等级或

额定功率等级等。

而在另一实现方式中，上述至少两个定功率等级也可以包括一个零功率等级以及至少两个非零定功率等级。

作为示例，在上述至少两个定功率等级包括至少两个非零定功率等级的情况下，当可充电电源4-1的SOC增加到等于或大于相应上行阈值时，DC/DC变换器1-2的定功率输出可从较大定功率等级转换到较小定功率等级。

换句话说，当可充电电源4-1的SOC增加时，若其跨入下一个预设SOC范围，则DC/DC变换器1-2的输出功率可从当前的定功率等级转变为比当前定功率等级更小的定功率等级。

作为示例，在上述至少两个定功率等级包括至少两个非零定功率等级的情况下，当可充电电源4-1的SOC减少到小于或等于相应下行阈值时，DC/DC变换器1-2的定功率输出可从较小定功率等级转换到较大定功率等级。

换句话说，当可充电电源4-1的SOC减少时，若其跨入下一个预设SOC范围，则DC/DC变换器1-2的输出功率可从当前的定功率等级转变为比当前定功率等级更大的定功率等级。

其中，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值例如大于或等于相应下行阈值。例如，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值与相应下行阈值可相差5％-10％。

需要说明的是，在本发明的实施例中，“同一对较大定功率等级和较小定功率等级”是指相邻的两个定功率等级。比如，假设DC/DC变换器1-2的定功率输出共包括3个定功率等级，这3个定功率等级从小到大依次分别记为M1、M2和M3，则M1和M2为同一对较大定功率等级和较小定功率等级(其中M1为较小定功率等级，M2为较大定功率等级)，M2和M3为同一对较大定功率等级和较小定功率等级(其中M2为较小定功率等级，M3为较大定功率等级)。又如，假设DC/DC变换器1-2的定功率输出共包括4个定功率等级，这4个定功率等级从小到大依次分别记为M1、M2、M3和M4，则M1和M2、M2和M3、M3和M4分别为三对“较大定功率等级和较小定功率等级”。

此外，需要说明的是，这里所说的“上行阈值”和“下行阈值”中的“上行”与“下行”指的是可充电电源4-1SOC的上行与下行。换句话说，可充电电源4-1SOC的上行即SOC从小变大，但对应的定功率等级是从大变小；而充电电源SOC的下行即SOC从大变小，但对应的定功率等级是从小变大。

因此，同一对较大定功率等级和较小定功率等级(如M2和M3)之间的相应上行阈值是指：在可充电电源4-1SOC增加过程中，DC/DC变换器1-2的定功率输出从较大定功率等级(如M3)转换为较小定功率等级(如M2)时可充电电源4-1的SOC所需越过的那个预定阈值(如下文将要描述的图4A中的上行阈值60％)。

而同一对较大定功率等级和较小定功率等级(如M2和M3)之间的相应下行阈值是指：在可充电电源4-1SOC减小过程中，DC/DC变换器1-2的定功率输出从较小定功率等级(如M2)转换为较大定功率等级(如M)时可充电电源4-1的SOC所需越过的那个预定阈值(如下文将要描述的图4B中的下行阈值55％)。

下面，以DC/DC变换器1-2的定功率输出共包括M1、M2和M3这3个定功率等级的情况为例，结合图4A～4C来描述当可充电电源4-1的SOC越过预定阈值(如上行阈值或下行阈值)时DC/DC变换器1-2的定功率输出的变化示例，其中，M1小于M2，M2小于M3，M1例如是零功率等级，M2例如是半额定功率等级，M3例如是额定功率等级。

如图4A～4C所示，M1和M2之间的上行阈值例如为60％，下行阈值例如为55％；M2和M3之间的上行阈值例如为90％，下行阈值例如为85％。

如图4A所示，假设可充电电源4-1当前的SOC为45％，DC/DC变换器1-2采用当前定功率等级M3(如额定功率)输出，若可充电电源4-1SOC向上增长，当超过M3与M2之间的上行阈值60％时，DC/DC变换器1-2转换为下一定功率等级M2(例如额定功率的一半)输出。

如图4B所示，假设可充电电源4-1当前的SOC为70％，DC/DC变换器1-2采用当前定功率等级M2输出：若可充电电源4-1SOC向上增长，当超过M2与M1之间的上行阈值90％时，DC/DC变换器1-2转换为下一定功率等级M1(例如0功率)输出；若可充电电源4-1SOC向下减少，当少于M2与M3之间的下行阈值55％时，DC/DC变换器1-2转换为下一定功率等级M3输出。

如图4C所示，假设可充电电源4-1当前的SOC为95％，DC/DC变换器1-2采用当前定功率等级M1输出(即怠速状态)：若可充电电源4-1SOC向下减少，当少于M1与M2之间的下行阈值85％时，DC/DC变换器1-2转换为下一定功率等级M2输出。

如前文所述，定功率输出可以包括至少两个定功率等级，下面结合图5A-5C来描述定功率输出可以包括至少两个定功率等级的几种可能实现方式。

第一种实现方式，定功率输出例如仅包括怠速备电状态和一个非零定功率等级。

图5A示出了DC/DC变换器1-2的定功率输出仅包括怠速备电状态和一个非零定功率等级P_D的情况下的一个示例，如图5A所示，当可充电电源4-1的SOC增加到等于或高于预设的上行怠速阈值S_上时，燃料电池控制器模块1-3控制DC/DC变换器1-3进入怠速备电状态，对外输出功率为0；而当可充电电源4-1的SOC减小到低于或等于下行怠速阈值S_下时，DC/DC变换器脱离怠速备电状态，对外输出功率为P_D。其中，图5A以及下面将要描述的图5B、5C中的横坐标表示可充电电源4-1的剩余电量，纵坐标表示DC/DC变换器1-2的输出功率(单位可为瓦或千瓦等)。

第二种实现方式，定功率输出可以包括怠速备电状态和至少两个非零定功率等级，其中，至少两个非零定功率等级包括第一定功率等级和第二定功率等级，第二定功率等级小于第一定功率等级。其中，第一定功率等级和第二定功率等级之间的上行阈值的取值范围例如为75％-85％，第一定功率等级和第二定功率等级之间的下行阈值的取值范围例如为55％-65％。

图5B示出了DC/DC变换器1-2的定功率输出包括怠速备电状态、第一定功率等级P₁和第二定功率等级P₂的情况下的一个示例。

如图5B所示，当可充电电源4-1的SOC从较低的电量(如小于S₁₂的某值)增加到等于或高于预设的上行阈值S₁₂时，燃料电池控制器模块1-3控制DC/DC变换器1-3的定功率输出从P₁转换为P₂；在定功率输出为P₂时，若可充电电源4-1的SOC减少，则需减少至等于或小于相应的下行阈值S₂₁才可转换为P₁；在定功率输出为P₂时，若可充电电源4-1的SOC增加，则需增加至等于或大于相应的上行阈值S₂₀才可转换为零功率输出(怠速备电状态)；而在怠速备电状态，若可充电电源4-1的SOC减少，则需减少至等于或小于相应的下行阈值S₀₂才可转换为P₂。

第三种实现方式，定功率输出可以包括怠速备电状态和至少两个非零定功率等级，其中，至少两个非零定功率等级包括3个非零定功率等级，即第一定功率等级、第二定功率等级和第三定功率等级。其中，第三定功率等级介于第一和第二定功率等级之间，第二定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围例如为75％-85％，第二定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围例如为55％-65％。

作为示例，在第三种实现方式中，第一定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围例如可以为55％-65％，而第一定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围例如可以为35％-45％。

图5C示出了DC/DC变换器1-2的定功率输出包括怠速备电状态、第一定功率等级P₁、第二定功率等级P₂和第三定功率等级P₃的情况下的一个示例。

如图5C所示，当可充电电源4-1的SOC从较低的电量(如小于S₁₃的某值)增加到等于或高于预设的上行阈值S₁₃时，燃料电池控制器模块1-3控制DC/DC变换器1-3的定功率输出从P₁转换为P₃；在定功率输出为P₃时，若可充电电源4-1的SOC减少，则需减少至等于或小于相应的下行阈值S₃₁才可转换为P₁；在定功率输出为P₃时，若可充电电源4-1的SOC增加，则需增加至等于或大于相应的上行阈值S₃₂才可转换为P₂；在定功率输出为P₂时，若可充电电源4-1的SOC减少，则需减少至等于或小于相应的下行阈值S₂₃才可转换为P₃；在定功率输出为P₂时，若可充电电源4-1的SOC增加，则需增加至等于或大于相应的上行阈值S₂₀才可转换为零功率输出(怠速备电状态)；而在怠速备电状态，若可充电电源4-1的SOC减少，则需减少至等于或小于相应的下行阈值S₀₂才可转换为P₂。

这样，在同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值与相应下行阈值相差5％-10％(优选地，例如设置为10％)的情况下，能够防止由于可充电电源4-1的SOC震荡而引起DC/DC变换器1-2的输出功率反复切换的现象出现，由此对DC/DC变换器1-2乃至整个系统起到了保护作用。

此外，根据本发明的实施例，如图1所示的检测模块1-1中可以包括通信模块(图中未示出)，该通信模块能够用于与外部进行数据通信来获得所要检测的物理量，比如，可充电电源4-1的SOC、负载4的工作电压和/或工作电流、DC/DC变换器1-2的输出功率、电压和/或电流等其他数据，在获得上述所要检测的物理量之后，例如可以发送给燃料电池控制器模块1-3或其他与该通信模块通信的对象。

作为示例，检测模块1-1例如可以从通信总线读取所需的数据信息。

检测模块1-1例如可以从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号的情况下，燃料电池控制器模块1-3例如可以在可充电电源4-1的SOC低于预设的第一电量值的情况下控制燃料电池电堆模块2开机。其中，第一电量值例如为上文所述的下行怠速阈值。

或者，在接收到启动信号后并且可充电电源4-1的SOC低于预设的第一电量值的情况下，燃料电池控制器模块1-3也可以控制燃料电池电堆模块2等待预定时间段(如半小时)后再开机。

例如，若在SOC低于90％时接收到启动信号，燃料电池电堆立刻开机；而在SOC高于或等于90％时接收到启动信号，燃料电池电堆不立刻开机，而是等到SOC降到90％以下时再开机。

此外，检测模块1-1在从通信总线接收到启动信号的情况下，燃料电池电堆模块2开机后，检测模块1-1例如可以检测可充电电源4-1的剩余电量，燃料电池控制器模块1-3可以基于该剩余电量根据上行阈值或者下行阈值控制燃料电池的DC/DC变换器1-2执行对应的功率输出。

此外，检测模块例如还可以从通信总线接收关机信号，在接收到关机信号的情况下，燃料电池控制器模块1-3可以在可充电电源4-1的剩余电量高于预设的第二电量值的情况下，控制燃料电池电堆模块2关机；或者在可充电电源4-1的剩余电量高于预设的第二电量值的情况下，控制燃料电池电堆模块2等待预定时间段(如半小时，其中，关机时对应的预定时间段可与开机时对应的预定时间段相同或不同)之后关机。

其中，第二电量值例如可为上文所述的上行怠速阈值，或者也在以下任一范围内取值：50％-60％；60％-80％；或80％-90％。

例如，在SOC高于预设值(如50％或90％等)时接收到关机信号，则使燃料电池电堆关机；而在SOC低于预设值(如50％或90％等)时接收到关机信号，则不立刻关机，而是继续对可充电电源充电，当SOC达到预设值时再使燃料电池电堆关机。

示例性装置2

本发明的实施例还提供了一种燃料电池，该燃料电池用于连接到负载，所述负载至少包括可充电电源，其中，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，还包括如上所述的控制系统。

如上文所述，图1示意性地示出了根据本发明示例性实施方式的用于燃料电池的控制系统1的一种示例性结构，除此之外，图1也示出了根据本发明示例性实施方式的燃料电池的一种示例性结构。关于燃料电池的结构，例如可以采用上文结合图1所描述的燃料电池100的任一种可能结构，这里不再重述。

作为示例，燃料电池100的燃料电池电堆模块2例如可为氢燃料电池电堆模块。也就是说，燃料电池100例如是氢燃料电池。

此外，作为示例，燃料电池100可用作移动式充电电源，这样，燃料电池100可对包含有可充电电源的负载进行定功率输出。

此外，作为示例，燃料电池100可用作电动汽车的移动式充电电源，用于对电动汽车的可充电电源(如蓄电池、铅酸电池等)充电，或者可以与电动汽车的可充电电源一起来提供电动汽车所需的功率。

示例性装置3

本发明的实施例还提供了一种燃料电池系统，该燃料电池系统包括第一电源和第二电源，其中，所述第一电源包括如上所述的燃料电池，所述第二电源用于向外部供电，所述第一电源能够用于对所述第二电源进行充电。

图6示出了根据本发明实施例的燃料电池系统的一种示例性结构。

如图6所示，燃料电池系统600包括第一电源200和第二电源5，其中第一电源200例如可以具有与上文结合图1所描述的燃料电池100相同的结构，并能够达到相类似的功能和效果，这里不再赘述。

第二电源5例如为上文所描述的可充电电源，或者也可以是具有其他功能和/或结构的可充电电源。

在本发明的实施例中，第二电源5对外部供电，第一电源200能够用于对第二电源5进行充电。其中，第一电源200例如可以在第二电源5外接设备(如上文所述的动力系统)的情况下对第二电源5充电，或者，第一电源200也可在第二电源5未接设备的情况下对第二电源5充电。

作为示例，第一电源200例如可以采用可拆卸的方式与第二电源5相连接，这样，可以方便在其中一个电源发生损坏时进行维修或更换。

示例性装置4

本发明的实施例还提供了一种电动设备，包括电动设备主体，其中，所述电动设备主体包括电动设备电源部分和电动设备工作部分，所述电动设备电源部分用于向所述电动设备工作部分供电；所述电动设备还包括如上所述的燃料电池或燃料电池系统。

图7示出了根据本发明实施例的电动设备的一种示例性结构。

如图7所示，电动设备700包括电动设备主体710，此外，还包括燃料电池或燃料电池系统720。

其中，电动设备700例如可以包括电动交通工具和/或其他设备等。电动交通工具例如包括电动自行车、电动三轮车、电动汽车或电动工程车等。

此外，燃料电池或燃料电池系统720例如包括如上文结合图1所描述的燃料电池100或结合图6所描述的燃料电池系统600，并能够达到相类似的功能和效果，这里不再赘述。

如图7所示，电动设备主体710包括电动设备电源部分710-1和电动设备工作部分710-2。其中，电动设备电源部分710-1能够用于向电动设备工作部分710-2供电。

如图7所示，燃料电池或燃料电池系统720具有充电输出端，电动设备主体710具有充电输入端，燃料电池或燃料电池系统720的充电输出端能够与电动设备主体710的充电输入端相电连接，使得燃料电池或燃料电池系统720能够对电动设备主体710中的电动设备电源部分710-1进行充电和/或向电动设备工作部分供电；其中，电动设备电源部分710-1作为可充电电源。

作为示例，燃料电池或燃料电池系统720例如能够固定或可拆卸地安装于电动设备主体710上。

示例性方法

本发明的实施例还提供了一种燃料电池电源控制方法，所述燃料电池用于连接到负载，其中，所述负载至少包括可充电电源，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，所述控制方法包括：实时检测所述可充电电源的剩余电量；根据所述剩余电量，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出。

其中，实时检测可充电电源的剩余电量的处理例如可与上文结合图1所描述的用于燃料电池的控制系统1所执行的处理相同，并能够达到相类似的功能和效果，这里不再赘述。

此外，根据所述剩余电量，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出的处理例如可与上文结合图1所描述的用于燃料电池的控制系统1-3、DC/DC变换器所执行的处理相同，并能够达到相类似的功能和效果，这里不再赘述。

作为示例，负载还可以包括并联在可充电电源两端的动力系统，以使可充电电源和/或燃料电池能够给动力系统供电。

作为示例，控制燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向负载的端子进行定功率输出的步骤还可以包括：获得负载的工作电压，以使燃料电池的DC/DC变换器基于该工作电压和预设定功率确定DC/DC变换器的输出电压和输出电流。

作为示例，控制燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向负载的端子进行定功率输出的步骤还可以包括：获得燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率；在DC/DC变换器的当前输出功率偏离预设定功率的情况下，DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向预设定功率的方向变化，直到燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于预设定功率。

作为示例，控制燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向负载的端子进行定功率输出还可以包括：判定可充电电源当前的剩余电量是否越过预定阈值；在可充电电源当前的剩余电量越过预定阈值的情况下，控制DC/DC变换器的输出功率从当前定功率转换为下一定功率，并控制从当前定功率转换为下一定功率的转换时间在预设时间范围内。

作为示例，当前定功率小于下一定功率时的转换时间，例如长于或等于当前定功率大于下一定功率时的转换时间。

作为示例，当当前定功率小于下一定功率时，预设时间范围可以为以下范围之一：30秒～60秒；或60秒～120秒。

作为示例，当当前定功率大于下一定功率时，预设时间范围可以为以下范围之一：10秒～30秒；30秒～60秒；或60秒～120秒。

作为示例，控制从当前定功率转换为下一定功率的转换时间在预设时间范围内的步骤可以包括：基于当前定功率、下一定功率和预设时间范围，确定燃料电池的DC/DC变换器在预设时间范围内的目标输出功率；获得负载的工作电压；燃料电池的DC/DC变换器基于负载的工作电压和下一时刻的目标输出功率确定DC/DC变换器的输出电流。

作为示例，控制从当前定功率转换为下一定功率的转换时间在预设时间范围内的步骤可以包括：基于当前定功率、下一定功率和预设时间范围，确定燃料电池的DC/DC变换器在预设时间范围内的目标输出功率；获得燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率；DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向下一时刻的目标输出功率的方向变化，直到燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于下一定功率。

作为示例，定功率输出可以包括至少两个定功率等级。

作为示例，当可充电电源的剩余电量增加到等于或大于相应上行阈值时，定功率输出从较大定功率等级转换到较小定功率等级；当可充电电源的剩余电量减少到小于或等于相应下行阈值时，定功率输出从较小定功率等级转换到较大定功率等级；其中，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值大于或等于相应下行阈值。

作为示例，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值与相应下行阈值例如相差5％-10％。

作为示例，至少两个定功率等级可以包括零功率输出的怠速备电状态和至少一个非零定功率等级，当可充电电源的剩余电量增加到等于或高于预设的上行怠速阈值时，控制DC/DC变换器进入怠速备电状态，使得燃料电池电堆模块产生的电能仅供燃料电池自身的运行所用。

作为示例，当可充电电源的剩余电量减小到低于或等于下行怠速阈值时，可以使得DC/DC变换器脱离怠速备电状态，进行非零定功率输出；其中，上行怠速阈值大于或等于下行怠速阈值。

作为示例，上行怠速阈值的取值范围例如为85％-95％，下行怠速阈值的取值范围例如为75％-85％。

作为示例，定功率输出可以包括至少两个非零定功率等级。

作为示例，至少两个非零定功率等级例如包括第一定功率等级和第二定功率等级，第二定功率等级小于第一定功率等级，第一定功率等级和第二定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，第一定功率等级和第二定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％，。

作为示例，至少两个非零定功率等级还可以包括第三定功率等级，第三定功率等级介于第一和第二定功率等级之间，第二定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，第二定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

作为示例，第一定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围例如为55％-65％，第一定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围例如为35％-45％

作为示例，燃料电池例如为氢燃料电池。

作为示例，例如可以从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号后，在可充电电源的剩余电量低于预设的第一电量值的情况下控制燃料电池电堆模块开机。

作为示例，第一电量值例如为下行怠速阈值。

作为示例，在接收到来自通信总线的启动信号使得燃料电池电堆模块开机的情况下，可以检测可充电电源的剩余电量，基于该剩余电量根据上行阈值或者下行阈值控制燃料电池的DC/DC变换器执行对应的功率输出。

作为示例，例如可以从通信总线接收关机信号，在接收到关机信号的后，在可充电电源的剩余电量高于预设的第二电量值的情况下：控制燃料电池电堆模块关机；或控制燃料电池电堆模块等待预定时间段之后关机。

作为示例，第二电量值可以在以下任一范围内取值：

50％-60％；60％-80％；或80％-90％。

作为示例，第二电量值可以为上行怠速阈值。

需要说明的是，示例性方法的处理流程和/或子流程中的步骤和/或子步骤例如可以分别执行和上文结合图1-图5所描述的控制系统中的对应单元、模块或子模块的处理相同的处理，并能够达到相类似的功能和效果，其中所提及的术语也分别和上文对应处的相同术语的含义一致，这里不再一一赘述。

其他应用示例

根据本发明的一个优选应用示例，在用电设备启动时，燃料电池(例如作为用电设备的移动充电电源)也同时启动，用电设备的蓄电池(如锂电池，相当于上文所述的可充电电源)的SOC例如为90％，此时燃料电池进入怠速备电状态。

在用电设备加载过程中，蓄电池提供动力，燃料电池充电电源控制器(相当于上文所述的燃料电池的控制系统)根据蓄电池SOC值确定DC/DC变换器的输出功率平台(相当于上文所述的定功率等级)，燃料电池向蓄电池端提供稳定功率输出。

在用电设备稳定工况下的运行过程中，燃料电池充电电源控制器根据蓄电池SOC值确定DC/DC变换器的输出功率平台，燃料电池提供稳定功率输出。

在用电设备减载过程中，蓄电池承担能量回收功能，燃料电池充电电源控制器根据蓄电池SOC值确定DC/DC变换器的输出功率平台，燃料电池向蓄电池端提供稳定功率输出。

在用电设备怠速期间，燃料电池充电电源控制器根据蓄电池SOC值确定DC/DC变换器的输出功率平台，燃料电池向蓄电池端提供稳定功率输出。

当用电设备停机时，燃料电池充电电源控制器根据蓄电池SOC值来确定燃料电池停机或为蓄电池充电到指定SOC值后停机。

如上描述了根据本发明实施例的用于燃料电池的控制系统、燃料电池、燃料电池系统、电动设备以及燃料电池电源控制方法的多个示例。上述技术方案能够克服现有技术的缺陷，也就是说，采用本发明实施例的上述用于燃料电池的控制系统、燃料电池、燃料电池系统、电动设备以及燃料电池电源控制方法中的任一技术方案，不需要对现有设备(如纯电动车)的原电源系统进行破坏式改进即可实现电源的增能，即扩大了现有设备(如纯电动车)的原电源系统的电量，使得其工作时间大大增加(比如电动汽车的行驶路程增加等)，而这是现有技术无法实现的。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了各装置、系统或设备等的若干单元、模块或子模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

此外，上文各实施例中所提到的各种阈值、预定或预设的值等不限于实施例中所举数值，也可以为其他数值，例如经验值，或通过试验方法获得的值等。此外，上文各实施例中所提到的各种数值范围可以包括端点值，也可以不包括端点值。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

综上，本申请的实施例提供了以下技术方案：

方案1.一种用于燃料电池的控制系统，所述燃料电池用于连接到负载，所述负载至少包括可充电电源，其中，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，其特征在于，所述控制系统包括：

检测模块，适于实时检测所述可充电电源的剩余电量；

所述燃料电池的DC/DC变换器；

燃料电池控制器模块，适于根据所述剩余电量，控制所述DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出。

方案2.根据方案1所述的控制系统，其特征在于，所述负载还包括并联在所述可充电电源两端的动力系统，以使所述可充电电源和/或所述燃料电池能够给所述动力系统供电。

方案3.根据方案1或2所述的控制系统，其特征在于：

所述检测模块还适于获得所述负载的工作电压；

所述燃料电池的DC/DC变换器基于该工作电压和所述预设定功率确定所述DC/DC变换器的输出电压和输出电流。

方案4.根据方案1-3中任一项所述的控制系统，其特征在于：

所述检测模块还适于获得所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率，在所述检测模块检测到所述DC/DC变换器的当前输出功率偏离所述预设定功率的情况下，所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向所述预设定功率的方向变化，直到所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于所述预设定功率。

方案5.根据方案1-4中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述燃料电池控制器模块包括：

判定子模块，判定所述可充电电源当前的剩余电量是否越过预定阈值；

控制子模块，适于在所述判定子模块判定所述可充电电源当前的剩余电量越过预定阈值的情况下，控制所述DC/DC变换器的输出功率从当前定功率转换为下一定功率，并控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内。

方案6.根据方案5所述的控制系统，其特征在于，所述当前定功率小于所述下一定功率时的转换时间，长于或等于所述当前定功率大于所述下一定功率时的转换时间。

方案7.根据方案5或6所述的控制系统，其特征在于，当所述当前定功率小于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：30秒～60秒；或60秒～120秒。

方案8.根据方案5-7中任一项所述的控制系统，其特征在于，当所述当前定功率大于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：10秒～30秒；30秒～60秒；或60秒～120秒。

方案9.根据方案5-8中任一项所述的控制系统，其特征在于：所述控制子模块适于基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率，所述燃料电池的DC/DC变换器基于所述负载的工作电压和下一时刻的所述目标输出功率确定所述DC/DC变换器的输出电流和输出电压。

方案10.根据方案5-8中任一项所述的控制系统，其特征在于：所述控制子模块适于基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述燃料电池的DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率，基于所述检测模块获得的所述DC/DC变换器的当前输出功率，所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向下一时刻的所述目标输出功率的方向变化，直到所述DC/DC变换器的当前输出功率等于所述下一定功率。

方案11.根据方案1-10中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述定功率输出包括至少两个定功率等级。

方案12.根据方案11所述的控制系统，其特征在于，当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或大于相应上行阈值时，所述DC/DC变换器的定功率输出从较大定功率等级转换到较小定功率等级；当所述可充电电源的剩余电量减少到小于或等于相应下行阈值时，所述DC/DC变换器的定功率输出从较小定功率等级转换到较大定功率等级；其中，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值大于或等于相应下行阈值。

方案13.根据方案12所述的控制系统，其特征在于：同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值与相应下行阈值相差5％-10％。

方案14.根据方案11-13中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个定功率等级包括零功率输出的怠速备电状态和至少一个非零定功率等级，所述燃料电池控制器模块适于当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或高于预设的上行怠速阈值时，控制所述DC/DC变换器进入怠速备电状态，使得所述燃料电池电堆模块产生的电能仅供所述燃料电池自身的运行所用。

方案15.根据方案14所述的控制系统，其特征在于，所述燃料电池控制器模块适于：当所述可充电电源的剩余电量减小到低于或等于下行怠速阈值时，使得所述DC/DC变换器脱离所述怠速备电状态，进行非零定功率输出；其中，所述上行怠速阈值大于或等于所述下行怠速阈值。

方案16.根据方案15所述的控制系统，其特征在于，所述上行怠速阈值的取值范围为85％-95％，所述下行怠速阈值的取值范围为75％-85％。

方案17.根据方案11-16中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述定功率输出包括至少两个非零定功率等级。

方案18.根据方案17所述的控制系统，其特征在于，

所述至少两个非零定功率等级包括第一定功率等级和第二定功率等级，所述第二定功率等级小于所述第一定功率等级，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

方案19.根据方案17或18所述的控制系统，其特征在于，

所述至少两个非零定功率等级还包括第三定功率等级，第三定功率等级介于第一和第二定功率等级之间，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

方案20.根据方案19所述的控制系统，其特征在于，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为55％-65％，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为35％-45％。

方案21.根据方案1-20中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述可充电电源包括移动电源或应急电源。

方案22.根据方案1-21中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块包括通信模块，适于与外部进行数据通信来获得所要检测的物理量。

方案23.根据方案1-22中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块适于从通信总线读取所需的数据信息。

方案24.根据方案1-23中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块适于从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号的情况下，所述燃料电池控制器模块适于在所述可充电电源的剩余电量低于预设的第一电量值的情况下控制所述燃料电池电堆模块开机。

方案25.根据方案24所述的控制系统，其特征在于，所述第一电量值为下行怠速阈值。

方案26.根据方案1-23中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块适于从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号的情况下，所述燃料电池电堆模块开机，检测模块检测所述可充电电源的剩余电量，燃料电池控制器模块基于该剩余电量根据所述上行阈值或者下行阈值控制燃料电池的DC/DC变换器执行对应的功率输出。

方案27.根据方案1-26中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块适于从通信总线接收关机信号，在接收到关机信号的情况下，所述燃料电池控制器模块适于在所述可充电电源的剩余电量高于预设的第二电量值的情况下：

控制所述燃料电池电堆模块关机；或

控制所述燃料电池电堆模块等待预定时间段之后关机。

方案28.根据方案27所述的控制系统，其特征在于，所述第二电量值在以下任一范围内取值：50％-60％；60％-80％；或80％-90％。

方案29.根据方案27或28所述的控制系统，其特征在于，所述第二电量值为上行怠速阈值。

方案30.一种燃料电池，用于连接到负载，所述负载至少包括可充电电源，其中，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，其特征在于所述燃料电池还包括如方案1-29中任一项所述的控制系统。

方案31.根据方案30所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池电堆模块为氢燃料电池电堆模块。

方案32.根据方案30或31所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池用作移动式充电电源。

方案33.根据方案32所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池用作电动汽车移动式充电电源。

方案34.一种燃料电池系统，其特征在于包括第一电源和第二电源，其中，所述第一电源包括如方案30-33中任一项所述的燃料电池，所述第二电源用于向外部供电，所述第一电源能够用于对所述第二电源进行充电。

方案35.根据方案34所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一电源采用可拆卸的方式与所述第二电源相连接。

方案36.一种电动设备，包括电动设备主体，其中，所述电动设备主体包括电动设备电源部分和电动设备工作部分，所述电动设备电源部分用于向所述电动设备工作部分供电；其特征在于，所述电动设备还包括如方案30-33中任一项所述的燃料电池、或如方案34或35所述的燃料电池系统；

所述燃料电池或所述燃料电池系统具有充电输出端，所述电动设备主体具有充电输入端，所述充电输出端能够与所述充电输入端相电连接，使得所述燃料电池或所述燃料电池系统能够对所述电动设备电源部分进行充电和/或向所述电动设备工作部分供电；其中，所述电动设备电源部分作为所述可充电电源。

方案37.根据方案36所述的电动设备，其特征在于，所述燃料电池或所述燃料电池系统能够固定或可拆卸地安装于所述电动设备主体上。

方案38.根据方案36或37所述的电动设备，其特征在于，所述电动设备包括电动交通工具。

方案39.根据方案38所述的电动设备，其特征在于，所述电动交通工具包括电动自行车、电动三轮车、电动汽车或电动工程车。

方案40.一种燃料电池电源控制方法，所述燃料电池用于连接到负载，其中，所述负载至少包括可充电电源，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，其特征在于，所述控制方法包括：

实时检测所述可充电电源的剩余电量；

根据所述剩余电量，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出。

方案41.根据方案40所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述负载还包括并联在所述可充电电源两端的动力系统，以使所述可充电电源和/或所述燃料电池能够给所述动力系统供电。

方案42.根据方案40或41所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出的步骤还包括：

获得所述负载的工作电压，以使所述燃料电池的DC/DC变换器基于该工作电压和所述预设定功率确定所述DC/DC变换器的输出电压和输出电流。

方案43.根据方案40-42中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出的步骤还包括：

获得所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率；

在所述DC/DC变换器的当前输出功率偏离所述预设定功率的情况下，所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向所述预设定功率的方向变化，直到所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于所述预设定功率。

方案44.根据方案40-43中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出还包括：

判定所述可充电电源当前的剩余电量是否越过预定阈值；

在所述可充电电源当前的剩余电量越过预定阈值的情况下，控制所述DC/DC变换器的输出功率从当前定功率转换为下一定功率，并控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内。

方案45.根据方案44所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述当前定功率小于所述下一定功率时的转换时间，长于或等于所述当前定功率大于所述下一定功率时的转换时间。

方案46.根据方案44或45所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，当所述当前定功率小于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：30秒～60秒；或60秒～120秒。

方案47.根据方案44-46中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，当所述当前定功率大于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：10秒～30秒；30秒～60秒；或60秒～120秒。

方案48.如方案44-47中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内的步骤包括：

基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述燃料电池的DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率；

获得所述负载的工作电压；

所述燃料电池的DC/DC变换器基于所述负载的工作电压和下一时刻的所述目标输出功率确定所述DC/DC变换器的输出电流。

方案49.根据方案44-47中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内的步骤包括：

基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述燃料电池的DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率；

获得所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率；

所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向下一时刻的所述目标输出功率的方向变化，直到所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于所述下一定功率。

方案50.根据方案40-49中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述定功率输出包括至少两个定功率等级。

方案51.根据方案50所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，

当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或大于相应上行阈值时，所述定功率输出从较大定功率等级转换到较小定功率等级；

当所述可充电电源的剩余电量减少到小于或等于相应下行阈值时，所述定功率输出从较小定功率等级转换到较大定功率等级；

其中，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值大于或等于相应下行阈值。

方案52.根据方案51所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于：

同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值与相应下行阈值相差5％-10％。

方案53.根据方案50-52中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述至少两个定功率等级包括零功率输出的怠速备电状态和至少一个非零定功率等级，当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或高于预设的上行怠速阈值时，控制所述DC/DC变换器进入怠速备电状态，使得所述燃料电池电堆模块产生的电能仅供所述燃料电池自身的运行所用。

方案54.根据方案53所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，当所述可充电电源的剩余电量减小到低于或等于下行怠速阈值时，使得所述DC/DC变换器脱离所述怠速备电状态，进行非零定功率输出；其中，所述上行怠速阈值大于或等于所述下行怠速阈值。

方案55.根据方案54所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述上行怠速阈值的取值范围为85％-95％，所述下行怠速阈值的取值范围为75％-85％。

方案56.根据方案50-55中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述定功率输出包括至少两个非零定功率等级。

方案57.根据方案56所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，

所述至少两个非零定功率等级包括第一定功率等级和第二定功率等级，所述第二定功率等级小于所述第一定功率等级，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％，。

方案58.根据方案56或57所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，

所述至少两个非零定功率等级还包括第三定功率等级，第三定功率等级介于第一和第二定功率等级之间，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

方案59.根据方案58所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为55％-65％，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为35％-45％

方案60.根据方案40-59中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述燃料电池为氢燃料电池。

方案61.根据方案40-60中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号后，在所述可充电电源的剩余电量低于预设的第一电量值的情况下控制所述燃料电池电堆模块开机。

方案62.根据方案61所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述第一电量值为下行怠速阈值。

方案63.根据方案40-62中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，在接收到来自通信总线的启动信号使得所述燃料电池电堆模块开机的情况下，检测所述可充电电源的剩余电量，基于该剩余电量根据所述上行阈值或者下行阈值控制燃料电池的DC/DC变换器执行对应的功率输出。

方案64.根据方案40-63中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，从通信总线接收关机信号，在接收到关机信号后，在所述可充电电源的剩余电量高于预设的第二电量值的情况下：

控制所述燃料电池电堆模块关机；或

控制所述燃料电池电堆模块等待预定时间段之后关机。

方案65.根据方案64所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述第二电量值在以下任一范围内取值：

50％-60％；60％-80％；或80％-90％。

方案66.根据方案64或65所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述第二电量值为上行怠速阈值。

Claims (50)

1.一种用于燃料电池的控制系统，所述燃料电池用于连接到负载，所述负载为可充电电源，其中，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，其特征在于，所述控制系统包括：

检测模块，适于实时检测所述可充电电源的剩余电量；

所述燃料电池的DC/DC变换器；

燃料电池控制器模块，适于根据所述剩余电量，控制所述DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述可充电电源的端子进行定功率输出；

所述燃料电池控制器模块包括：

判定子模块，判定所述可充电电源当前的剩余电量是否越过预定阈值；

控制子模块，适于在所述判定子模块判定所述可充电电源当前的剩余电量越过预定阈值的情况下，控制所述DC/DC变换器的输出功率从当前定功率转换为下一定功率，并控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内；

所述当前定功率小于所述下一定功率时的转换时间，长于或等于所述当前定功率大于所述下一定功率时的转换时间；当所述当前定功率小于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：30秒～60秒；或60秒～120秒；当所述当前定功率大于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：10秒～30秒；30秒～60秒；或60秒～120秒；

所述定功率输出包括零功率输出的怠速备电状态和至少一个非零定功率等级，所述燃料电池控制器模块适于当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或高于预设的上行怠速阈值时，控制所述DC/DC变换器进入怠速备电状态，使得所述燃料电池电堆模块产生的电能仅供所述燃料电池自身的运行所用；所述燃料电池控制器模块适于当所述可充电电源的剩余电量减小到低于或等于下行怠速阈值时，使得所述DC/DC变换器脱离所述怠速备电状态，进行非零定功率输出。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：

所述检测模块还适于获得所述负载的工作电压；

所述燃料电池的DC/DC变换器基于该工作电压和所述预设定功率确定所述DC/DC变换器的输出电压和输出电流。

3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于：

所述检测模块还适于获得所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率，在所述检测模块检测到所述DC/DC变换器的当前输出功率偏离所述预设定功率的情况下，所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向所述预设定功率的方向变化，直到所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于所述预设定功率。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的控制系统，其特征在于：

所述控制子模块适于基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率，所述燃料电池的DC/DC变换器基于所述负载的工作电压和下一时刻的所述目标输出功率确定所述DC/DC变换器的输出电流和输出电压。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的控制系统，其特征在于：

所述控制子模块适于基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述燃料电池的DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率，基于所述检测模块获得的所述DC/DC变换器的当前输出功率，所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向下一时刻的所述目标输出功率的方向变化，直到所述DC/DC变换器的当前输出功率等于所述下一定功率。

6.根据权利要求1-5所述的控制系统，其特征在于，

当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或大于相应上行阈值时，所述DC/DC变换器的定功率输出从较大定功率等级转换到较小定功率等级；

当所述可充电电源的剩余电量减少到小于或等于相应下行阈值时，所述DC/DC变换器的定功率输出从较小定功率等级转换到较大定功率等级；

其中，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值大于或等于相应下行阈值。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于：

同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值与相应下行阈值相差5％-10％。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述上行怠速阈值的取值范围为85％-95％，所述下行怠速阈值的取值范围为75％-85％。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述定功率输出包括至少两个非零定功率等级。

10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，

所述至少两个非零定功率等级包括第一定功率等级和第二定功率等级，所述第二定功率等级小于所述第一定功率等级，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

11.根据权利要求9或10所述的控制系统，其特征在于，

所述至少两个非零定功率等级还包括第三定功率等级，第三定功率等级介于第一和第二定功率等级之间，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

12.根据权利要求11所述的控制系统，其特征在于，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为55％-65％，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为35％-45％。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述可充电电源包括移动电源或应急电源。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块包括通信模块，适于与外部进行数据通信来获得所要检测的物理量。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块适于从通信总线读取所需的数据信息。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块适于从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号的情况下，所述燃料电池控制器模块适于在所述可充电电源的剩余电量低于预设的第一电量值的情况下控制所述燃料电池电堆模块开机。

17.根据权利要求16所述的控制系统，其特征在于，所述第一电量值为下行怠速阈值。

18.根据权利要求1-15中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块适于从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号的情况下，所述燃料电池电堆模块开机，检测模块检测所述可充电电源的剩余电量，燃料电池控制器模块基于该剩余电量根据所述上行阈值或者下行阈值控制燃料电池的DC/DC变换器执行对应的功率输出。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块适于从通信总线接收关机信号，在接收到关机信号的情况下，所述燃料电池控制器模块适于在所述可充电电源的剩余电量高于预设的第二电量值的情况下：

控制所述燃料电池电堆模块关机；或

控制所述燃料电池电堆模块等待预定时间段之后关机。

20.根据权利要求19所述的控制系统，其特征在于，所述第二电量值在以下任一范围内取值：

50％-60％；60％-80％；或80％-90％。

21.根据权利要求19或20所述的控制系统，其特征在于，所述第二电量值为上行怠速阈值。

22.一种燃料电池，用于连接到负载，所述负载至少包括可充电电源，其中，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，其特征在于所述燃料电池还包括如权利要求1-21中任一项所述的控制系统。

23.根据权利要求22所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池电堆模块为氢燃料电池电堆模块。

24.根据权利要求22或23所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池用作移动式充电电源。

25.根据权利要求24所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池用作电动汽车移动式充电电源。

26.一种燃料电池系统，其特征在于包括第一电源和第二电源，其中，所述第一电源包括如权利要求22-25中任一项所述的燃料电池，所述第二电源用于向外部供电，所述第一电源能够用于对所述第二电源进行充电。

27.根据权利要求26所述的燃料电池系统，其特征在于，所述第一电源采用可拆卸的方式与所述第二电源相连接。

28.一种电动设备，包括电动设备主体，其中，所述电动设备主体包括电动设备电源部分和电动设备工作部分，所述电动设备电源部分用于向所述电动设备工作部分供电；其特征在于，所述电动设备还包括如权利要求22-25中任一项所述的燃料电池、或如权利要求26或27所述的燃料电池系统；

所述燃料电池或所述燃料电池系统具有充电输出端，所述电动设备主体具有充电输入端，所述充电输出端能够与所述充电输入端相电连接，使得所述燃料电池或所述燃料电池系统能够对所述电动设备电源部分进行充电和/或向所述电动设备工作部分供电；其中，所述电动设备电源部分作为所述可充电电源。

29.根据权利要求28所述的电动设备，其特征在于，所述燃料电池或所述燃料电池系统能够固定或可拆卸地安装于所述电动设备主体上。

30.根据权利要求28或29所述的电动设备，其特征在于，所述电动设备包括电动交通工具。

31.根据权利要求30所述的电动设备，其特征在于，所述电动交通工具包括电动自行车、电动三轮车、电动汽车或电动工程车。

32.一种燃料电池电源控制方法，所述燃料电池用于连接到负载，其中，所述负载为可充电电源，所述燃料电池包括燃料电池电堆模块，其特征在于，所述控制方法包括：

实时检测所述可充电电源的剩余电量；

根据所述剩余电量，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述可充电电源的端子进行定功率输出，包括：判定所述可充电电源当前的剩余电量是否越过预定阈值；在所述可充电电源当前的剩余电量越过预定阈值的情况下，控制所述DC/DC变换器的输出功率从当前定功率转换为下一定功率，并控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内；

所述当前定功率小于所述下一定功率时的转换时间，长于或等于所述当前定功率大于所述下一定功率时的转换时间；

当所述当前定功率小于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：30秒～60秒；或60秒～120秒；

当所述当前定功率大于所述下一定功率时，所述预设时间范围为以下范围之一：10秒～30秒；30秒～60秒；或60秒～120秒；

所述定功率输出包括零功率输出的怠速备电状态和至少一个非零定功率等级，当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或高于预设的上行怠速阈值时，控制所述DC/DC变换器进入怠速备电状态，使得所述燃料电池电堆模块产生的电能仅供所述燃料电池自身的运行所用；当所述可充电电源的剩余电量减小到低于或等于下行怠速阈值时，使得所述DC/DC变换器脱离所述怠速备电状态，进行非零定功率输出；其中，所述上行怠速阈值大于或等于所述下行怠速阈值。

33.根据权利要求32所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出的步骤还包括：

获得所述负载的工作电压，以使所述燃料电池的DC/DC变换器基于该工作电压和所述预设定功率确定所述DC/DC变换器的输出电压和输出电流。

34.根据权利要求32或33所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，控制所述燃料电池的DC/DC变换器按照该剩余电量所对应的预设定功率向所述负载的端子进行定功率输出的步骤还包括：

获得所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率；

在所述DC/DC变换器的当前输出功率偏离所述预设定功率的情况下，所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向所述预设定功率的方向变化，直到所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于所述预设定功率。

35.如权利要求32-34中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内的步骤包括：

基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述燃料电池的DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率；

获得所述负载的工作电压；

所述燃料电池的DC/DC变换器基于所述负载的工作电压和下一时刻的所述目标输出功率确定所述DC/DC变换器的输出电流。

36.根据权利要求32-34中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，控制从所述当前定功率转换为所述下一定功率的转换时间在预设时间范围内的步骤包括：

基于所述当前定功率、下一定功率和所述预设时间范围，确定所述燃料电池的DC/DC变换器在所述预设时间范围内的目标输出功率；

获得所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率；

所述DC/DC变换器的输出电流或者输出电压向趋向下一时刻的所述目标输出功率的方向变化，直到所述燃料电池的DC/DC变换器的当前输出功率等于所述下一定功率。

37.根据权利要求32-35所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，

当所述可充电电源的剩余电量增加到等于或大于相应上行阈值时，所述定功率输出从较大定功率等级转换到较小定功率等级；

当所述可充电电源的剩余电量减少到小于或等于相应下行阈值时，所述定功率输出从较小定功率等级转换到较大定功率等级；

其中，同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值大于或等于相应下行阈值。

38.根据权利要求37所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于：

同一对较大定功率等级和较小定功率等级之间的相应上行阈值与相应下行阈值相差5％-10％。

39.根据权利要求32-38所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述上行怠速阈值的取值范围为85％-95％，所述下行怠速阈值的取值范围为75％-85％。

40.根据权利要求32-39中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述定功率输出包括至少两个非零定功率等级。

41.根据权利要求40所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，

所述至少两个非零定功率等级包括第一定功率等级和第二定功率等级，所述第二定功率等级小于所述第一定功率等级，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第一定功率等级和第二定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

42.根据权利要求40或41所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，

所述至少两个非零定功率等级还包括第三定功率等级，第三定功率等级介于第一和第二定功率等级之间，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为75％-85％，所述第二定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为55％-65％。

43.根据权利要求42所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的上行阈值的取值范围为55％-65％，所述第一定功率等级和第三定功率等级之间的下行阈值的取值范围为35％-45％。

44.根据权利要求32-43中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述燃料电池为氢燃料电池。

45.根据权利要求32-44中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，从通信总线接收启动信号，在接收到启动信号后，在所述可充电电源的剩余电量低于预设的第一电量值的情况下控制所述燃料电池电堆模块开机。

46.根据权利要求45所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述第一电量值为下行怠速阈值。

47.根据权利要求32-46中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，在接收到来自通信总线的启动信号使得所述燃料电池电堆模块开机的情况下，检测所述可充电电源的剩余电量，基于该剩余电量根据所述上行阈值或者下行阈值控制燃料电池的DC/DC变换器执行对应的功率输出。

48.根据权利要求32-47中任一项所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，从通信总线接收关机信号，在接收到关机信号后，在所述可充电电源的剩余电量高于预设的第二电量值的情况下：

控制所述燃料电池电堆模块关机；或

控制所述燃料电池电堆模块等待预定时间段之后关机。

49.根据权利要求48所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述第二电量值在以下任一范围内取值：

50％-60％；60％-80％；或80％-90％。

50.根据权利要求48或49所述的燃料电池电源控制方法，其特征在于，所述第二电量值为上行怠速阈值。

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