CN112838246B - 一种燃料电池的停机控制电路及其控制方法 - Google Patents

一种燃料电池的停机控制电路及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种燃料电池的停机控制电路，所述燃料电池包括电堆，所述电堆反应需要供应燃料气体和氧化剂气体，所述停机控制电路包括：水泵，用于为所述燃料电池的散热循环回路中的冷却液提供循环动力，所述电堆的正极输出端和负极输出端通过第一开关装置分别与所述水泵的正极输入端和负极输入端耦接，响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，所述第一开关装置从断开状态切换至闭合状态以便于所述水泵继续运转以消耗所述电堆内的剩余燃料气体。

Description

一种燃料电池的停机控制电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池的停机控制电路及其控制方法。
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，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是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，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高。另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。因此，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。
燃料电池的组成与一般电池相同，单体电池是由正负两个电极以及电解质组成，其中，负极为燃料电极，正极为氧化剂电极。燃料电池与一般电池的不同之处在于：一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，一般电池的电池容量有限；燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是作为催化转换的元件，燃料和氧化剂均由外部供给，因此燃料电池是名副其实地把化学能转化为电能的能量转换机器。
燃料电池工作时，外部不断供给燃料和氧化剂进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能持续发电。氢－氧燃料电池为例，氢－氧燃料电池的反应过程是电解水的逆过程。两个电极的反应分别为：
负极：H2+2OH-→2H2O+2e-；
正极：1/2O2+H2O+2e-→2OH-。
完整的氢－氧燃料电池反应为：H2+1/2O2＝＝H2O。
可以理解，燃料电池除其电池本体外，还需要有一套相应的辅助系统，包括燃料供给系统、反应剂供给系统、温度控制系统及排水系统等。
目前，燃料电池已作为动力电源应用于汽车领域，如燃料电池客车。然而，由于燃料电池的特殊性，当燃料电池的电堆停机后，电池堆内部还存在残留的未反应完全的燃料气体，这些燃料气体与氧化剂气体会继续发生电化学反应，导致电堆两侧还存在较高的开路电压，这将危害到维修和检验人员的安全，同时也会对燃料电池电堆的使用寿命造成影响。
现有技术中，通常采用气体吹扫或增加辅助负载的方式来消耗燃料电池中剩余的燃料气体。气体吹扫技术不适用于正常汽车行驶和运营阶段，显然增加燃料电池汽车运营成本。使用辅助负载消耗高压电能，则会造成燃料电池的构造更加复杂，同时由辅助负载消耗掉的高压电能显然被浪费了。
为解决上述问题，本发明旨在提供一种燃料电池的停机控制电路及其控制方法。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
根据本发明的一方面，提供了一种燃料电池的停机控制电路，所述燃料电池包括电堆，所述电堆反应需要供应燃料气体和氧化剂气体，所述停机控制电路包括：水泵，用于为所述燃料电池的散热循环回路中的冷却液提供循环动力，所述电堆的正极输出端和负极输出端通过第一开关装置分别与所述水泵的正极输入端和负极输入端耦接，响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，所述第一开关装置从断开状态切换至闭合状态以便于所述水泵继续运转以消耗所述电堆内的剩余燃料气体。
更进一步地，响应于所述电堆的正极输出端和负极输出端输出的电压差小于所述水泵的工作电压，所述水泵停止转动，所述第一开关装置断开。
更进一步地，响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，停止供应所述燃料气体，继续供应所述氧化剂气体；响应于所述水泵停止转动，停止供应所述氧化剂气体。
更进一步地，所述水泵包括电源模块，所述电源模块的正极输出端和负极输出端分别与所述水泵的正极输入端和负极输出端耦接，响应于所述燃料电池的电堆处于开机状态，所述电源模块输出电压信号以驱动所述水泵运转；响应于所述燃料电池的电堆处于关机状态，所述电源模块停止输出所述电压信号。
更进一步地，所述电源模块的正极输出端和负极输出端通过第二开关装置分别与所述水泵的正极输入端和负极输出端耦接，响应于所述燃料电池的电堆处于开机状态，所述第二开关装置闭合，所述电源模块输出电压信号以驱动所述水泵运转；响应于所述燃料电池的电堆处于关机状态，所述第二开关装置断开，所述电源模块停止输出所述电压信号。
更进一步地，所述第一开关装置和所述第二开关装置互锁。
根据本发明的另一个方面，提供了一种燃料电池的停机控制方法，所述燃料电池包括电堆，所述电堆反应需要供应燃料气体和氧化剂气体，所述电堆的正极输出端和负极输出端通过第一开关装置分别与所述燃料电池的散热循环回路中的水泵的正极输入端和负极输入端耦接，所述停机控制方法包括：响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，控制所述第一开关装置从断开状态切换至闭合状态以便于所述水泵继续运转以消耗所述电堆内的剩余燃料气体。
更进一步地，所述停机控制方法还包括：响应于所述电堆的正极输出端和负极输出端输出的电压差小于所述水泵的工作电压，所述水泵停止转动，控制所述第一开关装置断开。
更进一步地，所述停机控制方法还包括：响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，停止供应所述燃料气体，继续供应所述氧化剂气体；响应于所述水泵停止转动，停止供应所述氧化剂气体。
更进一步地，所述水泵包括电源模块，所述电源模块的正极输出端和负极输出端分别与所述水泵的正极输入端和负极输出端耦接，所述停机控制方法还包括：响应于所述燃料电池的电堆处于开机状态，控制所述电源模块输出电压信号以驱动所述水泵运转；以及响应于所述燃料电池的电堆处于关机状态，控制所述电源模块停止输出所述电压信号。
更进一步地，所述电源模块的正极输出端和负极输出端通过第二开关装置分别与所述水泵的正极输入端和负极输出端耦接，所述停机控制方法还包括：响应于所述燃料电池的电堆处于开机状态，控制所述第二开关装置闭合；以及响应于所述燃料电池的电堆处于关机状态，控制所述第二开关装置断开。
更进一步地，所述停机控制方法还包括：控制所述第一开关装置和所述第二开关装置不同时闭合。
根据本发明的另一个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、与所述存储器耦接的处理器以及存储于所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的停机控制方法的步骤。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本发明的上述特征和优点。
图1是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的燃料电池的停机控制电路示意图；
图2是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的停机控制电路中的开关互锁电路；
图3是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的燃料电池的停机控制方法的示意流程图；
图4是根据本发明的又一个方面绘示的一实施例用于燃料电池的停机的电子设备的示意框图。
具体实施方式
给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。
在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。
请读者注意与本说明书同时提交的且对公众查阅本说明书开放的所有文件及文献，且所有这样的文件及文献的内容以参考方式并入本文。除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。
注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
注意，在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
根据本发明的一个方面，提供一种燃料电池的停机控制电路。其中，如图1所示，燃料电池包括电堆101、燃料气体供应口102以及氧化剂气体供应口103。燃料气体可以是氢气、甲醇、汽油或其它种类的碳氢化合物。可以理解，采用上述任意一种气体作为燃料的燃料电池均可利用本案所述的停机控制电路进行停机控制。不同的燃料电池可能需要适配其它的排水或排气的辅助系统，与本案的停机控制电路无关，但可能存在相关辅助系统的关闭与本案停机控制电路的运转过程存在先后的时间关系，但本领域的技术人员基于本发明的发明构思均可进行适当的设置，本发明不再赘述。
一般地，无论任何燃料的燃料电池均需配置冷却系统，以图1所示的散热循环回路为例，冷却系统中的散热循环回路可包括水泵104以及散热风机105。水泵104为电堆101的散热循环回路提供循环动力，散热风机105为散热循环回路中的冷却液降温以向电堆101提供低温冷却液。冷却系统还可包括为散热循环回路提供冷却液的水箱106以及中冷器107。水箱106中存储有冷却液，可向散热循环回路补充冷却液。中冷器107可对高温冷却液进行降温，再传输至水泵104。可以理解，经过电堆101的冷却液可直接流经水泵104经散热风机105散热后回至电堆101中以吸收电堆101中产生的热量，也可经过水箱106混合后再经中冷器107冷却再流经水泵104和散热风机105回至电堆101中以吸收电堆101中产生的热量。
为便于理解本发明所述的停机控制的电路，首先对燃料电池常用的散热循环回路进行了介绍，但本领域的技术人员可以理解，上述散热循环回路仅用于示例，并不用于限制本发明所述的停机控制电路。
在一实施例中，如图1所示，停机控制电路包括第一开关装置108以及所述燃料电池的冷却系统中的水泵104。
电堆101的正极输出端和负极输出端分别通过第一开关装置108与水泵104的正极输入端和负极输入端耦接。第一开关装置108的闭合和断开对应于电堆101的输出端与水泵104的供电端的连接和断开。
可以理解，当燃料电池从开机状态切换至关机状态，一般此时会停止供应燃料气体。然而，向燃料电池的电堆102供应的燃料气体需经过电堆内的通道分配至单电池的双极板，经过双极板导流均匀分配至电极，由此可见，经过燃料气体供应口102向电堆101提供的燃料气体并非是即时反应的，需要在电堆内经过一定的流转后才可进行反应。因此，当燃料电池停止供应燃料气体时，电堆101内仍存在剩余的未完全反应的燃料气体，这些燃料气体仍然会在电堆内继续反应，在电堆101的正极输出端和负极输出端产生较高的开路电压。为消耗电堆101在停机后仍然存在的电化学反应产生的电能，第一开关装置108闭合，则电堆101的正极输出端与水泵104的正极连接，电堆101的负极输出端与水泵104的负极连接，电堆101中继续产生的电能可为水泵104供电，水泵104继续运转，散热循环回路中的冷却液继续流动以继续吸收电堆101中产生的热量。
因此，停机控制电路的启动过程可以是：响应于燃料电池的电堆101从开机状态切换至关机状态，第一开关装置108从断开状态切换至闭合状态。第一开关装置闭合后，电堆101向水泵104供电，水泵104继续运转以消耗电堆101产生的电能，从而避免了燃料电池停机后电堆101的输出端仍然存在较高的开路电压。另一方面，水泵104的运转持续支持散热循环回路中的冷却液循环以不断吸收电堆101中的热量，则实现了电堆101的散热，避免燃料电池停机后电堆101的温度仍然过高。
可以理解，该第一开关装置可以是机械开关、电子开关或其它可实现电路的断开和闭合的装置。该第一开关装置的闭合和断开可包括手动调整、电动调整或其它可实现开关装置的闭合和断开的手段来实现。可以理解，当该第一开关装置为可通过电子控制方式实现控制的装置时，可设置一控制器以实现该第一开关装置的自动控制。
一般地，燃料电池的冷却系统中包括为水泵104供电的电源模块109，该电源模块109的正极输出端与水泵104的正极输入端耦接，电源模块109的负极输出端与水泵104的负极输入端耦接。当燃料电池的冷却系统开启时，电源模块109输出电压信号以向水泵104供电，该水泵104运转。当燃料电池的冷却系统关闭时，电源模块109停止输出电压信号，该水泵104停止运转。
可以理解，当燃料电池处于开机状态时，水泵104需由电源模块109驱动；当燃料电池处于关机状态时，水泵104需由电堆101驱动以消耗电堆101产生的电能。
为实现水泵104的供电关系的切换，可增加第一开关装置108和电源模块109的联动控制，即当燃料电池从开机状态切换至关机状态，则电源模块109停止输出电压信号，同时第一开关装置108闭合。
进一步地，为进一步保证电源模块109与电堆101的正极输出端和负极输出端不同时为水泵104供电，在一具体实施例中，可在电源模块109与水泵104的供电回路上增加一第二开关装置110以控制电源模块109与水泵104的供电回路的导通和断开。
如图1所示，电源模块109的正极输出端和负极输出端通过第二开关装置110分别与所述水泵104的正极输入端和负极输出端耦接。则当燃料电池处于开启状态时，第二开关装置110闭合，同时电源模块109输出电压信号以向水泵104供电，该水泵104运转，此时，第一开关装置108断开。当燃料电池从开启状态切换至关闭状态时，第二开关装置110断开，同时电源模块109停止输出电压信号，水泵104可切换成由电堆101供电，此时第一开关装置108闭合。
更进一步地，随着时间的推移，电堆101内的燃料气体逐渐反应完全，水泵104逐渐消耗电堆101内产生的电能，电堆101的正极输出端和负极输出端的电压差逐渐减小，当电堆101的正极输出端和负极输出端的电压差小于水泵104的工作电压时，水泵104停止运转。此时可断开第一开关装置108。
较优地，水泵104可选择启动电压范围较宽的水泵，则随着电堆101产生的电压差逐渐减小，水泵104仍能随之以逐渐减小的功率运转。当电堆101产生的电压差小于水泵104的启动电压范围内的最小值时，水泵104停止运转。更优地，水泵104的最小启动电压小于等于安全电压，则当电堆101产生的电压小于安全电压且小于该最小启动电压时，水泵104才停止运转。
在上述过程中，为支持电堆101中的燃料气体反应完全，可在燃料电池关机后，停止燃料气体供应口102的燃料气体供应，但继续供应氧化剂气体供应口的氧化剂气体以便于电堆101内剩余的燃料气体与氧化剂气体进行反应。当电堆101内的燃料气体反应完全后再停止氧化剂气体供应口的氧化剂气体的供应，具体当水泵104停止运转时，停止供应氧化剂气体。
可以理解，燃料气体和氧化剂气体的供应可通过气体推送设备或气体推送管道的开启等方式来实现，停止供应燃料气体和氧化剂气体可对应地通过气体推送设备或气体推送管道的开闭等方式来实现，只要是能够实现燃料气体的供应和停止供应的方式均可，并不受限。
对应地，为增加散热循环回路的散热效果，当燃料电池停机后，电堆101的冷却系统可继续完全开启或部分开启，比如中冷器107和散热风机105均开启或仅开启中冷器107或散热风机。当电堆101中的燃料气体反应完全后，再将燃料电池的冷却系统完全关闭，即可当水泵104停止运转后，再关闭仍在运行中的冷却系统的设备。
更进一步地，该第一开关装置108与第二开关装置110互锁，即该二者之间最多仅可闭合一者。
在一具体实施例中，第一开关装置108和第二开关装置110均采用接触器来实现，则第一开关装置108和第二开关装置110的互锁可采用图2所示的电路来实现。
其中，第一开关装置108为接触器K1的常开触点，第二开关装置110为接触器K2的常开触点。如图2所示，接触器K1的线圈K1A和接触器K2的线圈K2A分别与另一接触器K3的常开触点和常闭触点连接。第一开关装置108和第二开关装置110的互锁电路可包括第一供电端和第二供电端。第一供电端的正极与接触器K1的线圈K1A的一端以及接触器K3的线圈K3A的一端连接，第一供电端的负极与接触器K3的线圈K3A的另一端连接，并通过接触器K3的常开触点与接触器K1的线圈K1A的另一端连接。第二供电端的正极与接触器K2的线圈K2A的一端连接，第二供电端的负极通过接触器K3的常闭触点与接触器K2的线圈K2A的另一端连接。
当燃料电池处于开启状态时，第二供电端供电，第一供电端断电，接触器K3的线圈K3A断电，接触器K1的线圈K1A断电，接触器K2的线圈K2A通电，则接触器K1的常开触点断开即第一开关装置108断开，接触器K2的常开触点闭合即第二开关装置110闭合，同时电源模块109输出电压信号以向水泵104供电，该水泵104运转。
当燃料电池从开启状态切换至关闭状态时，第一供电端供电，第二供电端断电，接触器K3的线圈K3A通电，接触器K1的线圈K1A通电，接触器K2的线圈K2A断电，则接触器K1的常开触点闭合即第一开关装置108闭合，接触器K2的常开触点断开即第二开关装置110断开，同时电源模块109停止输出电压信号，水泵104切换至由电堆101供电。
进一步地，当电堆101中的燃料气体反应完全后，具体可当水泵104停止运转后，第一供电端和第二供电端均断电，则接触器K3的线圈K3A断电，接触器K1的线圈K1A断电，接触器K2的线圈K2A断电，则接触器K1的常开触点断开即第一开关装置108断开，接触器K2的常开触点断开即第二开关装置110断开。
可以理解，为保证水泵104与电堆101的正极输出端和负极输出端以及电源模块109的正极输出端和负极输出端的完全隔离，水泵104的正极与电堆101的正极输出端以及水泵104的负极与电堆101的负极输出端均可通过接触器K1的一常开触点连接。水泵104的正极与电源模块109的正极输出端以及水泵104的负极与电源模块109的负极输出端均可通过接触器K2的一常开触点连接。
可以理解，第一开关装置108和第二开关装置110还可通过其它互锁电路来实现互锁，甚至可通过控制装置来实现计算机程序上的互锁，并不以上述示例为限。
根据本发明的另一个方面，提供一种燃料电池的停机控制方法，具体以图1所示的停机控制电路为例来阐述停机控制方法的发明构思。
如图1所示，燃料电池包括电堆101、燃料气体供应口102以及氧化剂气体供应口103。燃料气体可以是氢气、甲醇、汽油或其它种类的碳氢化合物。可以理解，采用上述任意一种气体作为燃料的燃料电池均可利用本案所述的停机控制电路进行停机控制。不同的燃料电池可能需要适配其它的排水或排气的辅助系统，与本案的停机控制电路无关，但可能存在相关辅助系统的关闭与本案停机控制电路的运转过程存在先后的时间关系，但本领域的技术人员基于本发明的发明构思均可进行适当的设置，本发明不再赘述。
一般地，无论任何燃料的燃料电池均需配置冷却系统，以图1所示的散热循环回路为例，冷却系统中的散热循环回路可包括水泵104以及散热风机105。水泵104为电堆101的散热循环回路提供循环动力，散热风机105为散热循环回路中的冷却液降温以向电堆101提供低温冷却液。冷却系统还可包括为散热循环回路提供冷却液的水箱106以及中冷器107。水箱106中存储有冷却液，可向散热循环回路补充冷却液。中冷器107可对高温冷却液进行降温，再传输至水泵104。可以理解，经过电堆101的冷却液可直接流经水泵104经散热风机105散热后回至电堆101中以吸收电堆101中产生的热量，也可经过水箱106混合后再经中冷器107冷却再流经水泵104和散热风机105回至电堆101中以吸收电堆101中产生的热量。
为便于理解本发明所述的停机控制方法，首先对燃料电池常用的散热循环回路进行了介绍，但本领域的技术人员可以理解，上述散热循环回路仅用于示例，并不用于限制本发明所述的停机控制方法。
如图1所示，停机控制电路可包括第一开关装置108以及所述燃料电池的冷却系统中的水泵104。电堆101的正极输出端和负极输出端分别通过第一开关装置108与水泵104的正极输入端和负极输入端耦接。
对应地，如图3所示，停机控制方法300可包括步骤S310：响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，控制所述第一开关装置从断开状态切换至闭合状态以便于所述水泵继续运转以消耗所述电堆内的剩余燃料气体。
进一步地，随着时间的推移，电堆101内的燃料气体逐渐反应完全，水泵104逐渐消耗电堆101内产生的电能，电堆101的正极输出端和负极输出端的电压差逐渐减小，停机控制方法100还可包括步骤S320：响应于电堆的正极输出端和负极输出端输出的电压差小于所述水泵的工作电压，所述水泵停止转动，控制所述第一开关装置断开。
较优地，水泵104可选择启动电压范围较宽的水泵，则随着电堆101产生的电压差逐渐减小，水泵104仍能随之以逐渐减小的功率运转。当电堆101产生的电压差小于水泵104的启动电压范围内的最小值时，水泵104停止运转。更优地，水泵104的最小启动电压小于等于安全电压，则当电堆101产生的电压小于安全电压且小于该最小启动电压时，水泵104才停止运转。
在上述过程中，为支持电堆101中的燃料气体反应完全，可在燃料电池关机后，停止燃料气体供应口102的燃料气体供应，但继续供应氧化剂气体供应口的氧化剂气体以便于电堆101内剩余的燃料气体与氧化剂气体进行反应。当电堆101内的燃料气体反应完全后再停止氧化剂气体供应口的氧化剂气体的供应，具体当水泵104停止运转时，停止供应氧化剂气体。
则对应地，步骤S310可包括：停止供应所述燃料气体，继续供应所述氧化剂气体。步骤S320可包括：停止供应所述氧化剂气体。
可以理解，燃料气体和氧化剂气体的供应可通过气体推送设备或气体推送管道的开启等方式来实现，停止供应燃料气体和氧化剂气体可对应地通过气体推送设备或气体推送管道的开闭等方式来实现，只要是能够实现燃料气体的供应和停止供应的方式均可，并不受限。
更进一步地，为增加散热循环回路的散热效果，当燃料电池停机后，电堆101的冷却系统可继续完全开启或部分开启，比如中冷器107和散热风机105均开启或仅开启中冷器107或散热风机。当电堆101中的燃料气体反应完全后，再将燃料电池的冷却系统完全关闭，即可当水泵104停止运转后，再关闭仍在运行中的冷却系统的设备。
则对应地，步骤S310还可包括：继续运行燃料电池的冷却系统中的全部或部分散热设备。步骤S320还可包括：关闭燃料电池的冷却系统中仍在开启散热设备。
一般地，燃料电池的冷却系统中包括为水泵104供电的电源模块109，该电源模块109的正极输出端与水泵104的正极输入端耦接，电源模块109的负极输出端与水泵104的负极输入端耦接。
为保证电源模块109与电堆101的正极输出端和负极输出端不同时为水泵104供电，在停机控制电路中，可在电源模块109与水泵104的供电回路上可设置一第二开关装置110以控制电源模块109与水泵104的供电回路的导通和断开。
如图1所示，电源模块109的正极输出端和负极输出端通过第二开关装置110分别与所述水泵104的正极输入端和负极输出端耦接。则当燃料电池处于开启状态时，第二开关装置110闭合，同时电源模块109输出电压信号以向水泵104供电，该水泵104运转，此时，第一开关装置108断开。当燃料电池从开启状态切换至关闭状态时，第二开关装置110断开，同时电源模块109停止输出电压信号，水泵104可切换成由电堆101供电，此时第一开关装置108闭合。
则对应地，步骤S310还包括：响应于所述燃料电池的电堆处于关机状态，控制所述第二开关装置断开。
可以理解，为进一步地保证电源模块109与电堆101的正极输出端和负极输出端不同时为水泵104供电，该第一开关装置和第二开关装置最多可闭合一者。则对应地，停机控制方法100还包括步骤S330：控制所述第一开关装置和所述第二开关装置不同时闭合。
具体地，当采用图2所示的互锁电路来实现第一开关装置和第二开关装置的不同时闭合时，步骤S330可对应于：控制第一供电端和第二供电端不同时供电。
更进一步具体地，当燃料电池处于开启状态时，控制第二供电端供电，第一供电端断电。则接触器K3的线圈K3A断电，接触器K1的线圈K1A断电，接触器K2的线圈K2A通电，接触器K1的常开触点断开即第一开关装置108断开，接触器K2的常开触点闭合即第二开关装置110闭合，同时电源模块109输出电压信号以向水泵104供电，该水泵104运转。
当燃料电池从开启状态切换至关闭状态时，控制第一供电端供电，第二供电端断电。则接触器K3的线圈K3A通电，接触器K1的线圈K1A通电，接触器K2的线圈K2A断电，接触器K1的常开触点闭合即第一开关装置108闭合，接触器K2的常开触点断开即第二开关装置110断开，同时电源模块109停止输出电压信号，水泵104切换至由电堆101供电。
进一步地，当电堆101中的燃料气体反应完全后，具体可当水泵104停止运转后，控制第一供电端和第二供电端均断电。则接触器K3的线圈K3A断电，接触器K1的线圈K1A断电，接触器K2的线圈K2A断电，则接触器K1的常开触点断开即第一开关装置108断开，接触器K2的常开触点断开即第二开关装置110断开。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
根据本发明的另一个方面，提供一种电子设备，如图4所示，电子设备400包括存储器410、与所述存储器耦接的处理器420以及存储于所述存储器上的计算机程序，所述处理器420执行所述计算机程序时实现上述任一停机控制方法的步骤。
本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种燃料电池的停机控制电路，所述燃料电池包括电堆，所述电堆反应需要供应燃料气体和氧化剂气体，所述停机控制电路包括：
水泵，用于为所述燃料电池的散热循环回路中的冷却液提供循环动力，所述电堆的正极输出端和负极输出端通过第一开关装置分别与所述水泵的正极输入端和负极输入端耦接，
响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，所述第一开关装置从断开状态切换至闭合状态以便于所述水泵继续运转以消耗所述电堆内的剩余燃料气体；
响应于所述电堆的正极输出端和负极输出端输出的电压差小于所述水泵的工作电压，所述水泵停止转动，所述第一开关装置断开。
2.如权利要求1所述的停机控制电路，其特征在于，响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，停止供应所述燃料气体，继续供应所述氧化剂气体；响应于所述水泵停止转动，停止供应所述氧化剂气体。
3.如权利要求1所述的停机控制电路，其特征在于，所述水泵包括电源模块，所述电源模块的正极输出端和负极输出端分别与所述水泵的正极输入端和负极输出端耦接，
响应于所述燃料电池的电堆处于开机状态，所述电源模块输出电压信号以驱动所述水泵运转；
响应于所述燃料电池的电堆处于关机状态，所述电源模块停止输出所述电压信号。
4.如权利要求3所述的停机控制电路，其特征在于，所述电源模块的正极输出端和负极输出端通过第二开关装置分别与所述水泵的正极输入端和负极输出端耦接，
响应于所述燃料电池的电堆处于开机状态，所述第二开关装置闭合，所述电源模块输出电压信号以驱动所述水泵运转；
响应于所述燃料电池的电堆处于关机状态，所述第二开关装置断开，所述电源模块停止输出所述电压信号。
5.如权利要求4所述的停机控制电路，其特征在于，所述第一开关装置和所述第二开关装置互锁。
6.一种燃料电池的停机控制方法，所述燃料电池包括电堆，所述电堆反应需要供应燃料气体和氧化剂气体，所述电堆的正极输出端和负极输出端通过第一开关装置分别与所述燃料电池的散热循环回路中的水泵的正极输入端和负极输入端耦接，所述停机控制方法包括：
响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，控制所述第一开关装置从断开状态切换至闭合状态以便于所述水泵继续运转以消耗所述电堆内的剩余燃料气体；
响应于所述电堆的正极输出端和负极输出端输出的电压差小于所述水泵的工作电压，所述水泵停止转动，控制所述第一开关装置断开。
7.如权利要求6所述的停机控制方法，其特征在于，还包括：
响应于所述燃料电池的电堆从开机状态切换至关机状态，停止供应所述燃料气体，继续供应所述氧化剂气体；响应于所述水泵停止转动，停止供应所述氧化剂气体。
8.如权利要求6所述的停机控制方法，其特征在于，所述水泵包括电源模块，所述电源模块的正极输出端和负极输出端分别与所述水泵的正极输入端和负极输出端耦接，所述停机控制方法还包括：
响应于所述燃料电池的电堆处于开机状态，控制所述电源模块输出电压信号以驱动所述水泵运转；以及
响应于所述燃料电池的电堆处于关机状态，控制所述电源模块停止输出所述电压信号。
9.如权利要求8所述的停机控制方法，其特征在于，所述电源模块的正极输出端和负极输出端通过第二开关装置分别与所述水泵的正极输入端和负极输出端耦接，所述停机控制方法还包括：
响应于所述燃料电池的电堆处于开机状态，控制所述第二开关装置闭合；以及
响应于所述燃料电池的电堆处于关机状态，控制所述第二开关装置断开。
10.如权利要求9所述的停机控制方法，其特征在于，还包括：
控制所述第一开关装置和所述第二开关装置不同时闭合。
11.一种电子设备，包括存储器、与所述存储器耦接的处理器以及存储于所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求6～10中任一项所述的停机控制方法的步骤。
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