CN118043219A - 系统、控制系统的方法以及包括系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于车辆(1)的系统(10)，所述系统具有燃料电池系统(100)和用于向气动装置供应压缩空气的压缩空气系统(200)，所述燃料电池系统包括：至少一个燃料电池(102)，所述至少一个燃料电池具有阳极侧和阴极侧；出口管道(108)，所述出口管道连接到所述阴极侧的出口端(110)；空气入口管道(104)，所述空气入口管道连接到所述阴极侧的入口端(106)以用于向所述至少一个燃料电池的所述阴极侧供应空气；空气压缩机(112)，所述空气压缩机设置在所述空气入口管道中；空气过滤器(111)，所述空气过滤器被布置为接收来自周围环境的空气，所述空气过滤器被布置在所述空气入口管道的入口处，所述压缩空气系统包括：可电动操作的空气压缩机(220)，所述可电动操作的空气压缩机可连接到所述气动装置(210)以便被布置为与所述可电动操作的空气压缩机流体连通；其中所述可电动操作的空气压缩机的空气入口(221)在选定的位置(180、182)处连接到所述出口管道，由此所述可电动操作的空气压缩机被配置为接收来自所述至少一个燃料电池的所述阴极侧的排气。

Description

系统、控制系统的方法以及包括系统的车辆

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的系统，该系统具有燃料电池系统和压缩空气系统。该燃料电池系统可至少部分地由电动牵引马达推进。本公开还涉及一种控制系统的方法以及一种包括这样的系统的车辆。尽管本公开将主要涉及一种使用燃料电池来给电动牵引马达产生电力的卡车形式的车辆，但是本公开也可适用于使用燃料电池系统来产生电力的其他类型的车辆，例如，诸如包括电机以及用于推进的内燃发动机的混合动力车辆。

背景技术

车辆的推进系统不断发展以满足市场需求。车辆推进系统的特定技术领域涉及对环境有害的排气的排放。因此，与常规内燃发动机相比，在车辆中评估和实施其他更环保的替代方案。此类替代方案的一个示例是使用一个或多个电机来推进车辆。

为了产生用于操作电机的电力，燃料电池系统可能是更受关注的替代方案之一。根据一个示例，燃料电池系统可包括形成燃料电池堆的大量燃料电池，在燃料电池堆中，氢气和氧气的电化学反应产生电力。燃料电池堆可典型地具有供应氢气的阳极侧和供应空气的阴极侧。

进入阴极侧的压缩空气通常可由高空气流量的经过滤空气供应。此外，出于平衡燃料电池系统中的燃料电池的原因，燃料电池系统经常可能在过量的空气比下操作。虽然燃料电池系统的这种操作意味着空气流量相对较高，但供应到燃料电池的空气通常也可能非常干净，从而需要在空气入口处进行运转良好的空气过滤。

此外，燃料电池系统并不是车辆中唯一通过压缩空气进行操作的系统。在车辆的正常使用期间需要压缩空气的车辆系统的其他示例是各种气动系统，也表示为压缩空气消耗装置，例如空气制动器、悬架、变速箱或布置在车辆和/或连接到卡车的半挂车和挂车中的任何其他气动车辆装置。

鉴于上述情况，不仅希望能够向燃料电池系统输送能量消耗较少的空气，而且希望提供压缩空气的更有益的使用，以便进一步改进车辆系统效率和车辆性能。

发明内容

因此，本公开的目的是至少部分地克服上述缺陷。该目的可通过根据权利要求1的系统来实现。该目的也通过其他独立权利要求来实现。从属权利要求涉及本公开的有利实施方案。

根据第一方面，提供了一种用于车辆的系统。该系统包括燃料电池系统和用于向气动装置供应压缩空气的压缩空气系统。燃料电池系统包括：至少一个燃料电池，该至少一个燃料电池具有阳极侧和阴极侧；出口管道，该出口管道连接到阴极侧的出口端；空气入口管道，该空气入口管道连接到阴极侧的入口端以用于向至少一个燃料电池的阴极侧供应空气；空气压缩机，该空气压缩机设置在空气入口管道中；空气过滤器，该空气过滤器被布置为接收来自周围环境的空气，该空气过滤器被布置在空气入口管道的入口处。压缩空气系统包括可电动操作的空气压缩机，该可电动操作的空气压缩机可连接到气动装置以便被布置为与可电动操作的空气压缩机流体连通。另外，可电动操作的空气压缩机的空气入口在选定的位置处连接到出口管道，由此可电动操作的空气压缩机被配置为接收来自至少一个燃料电池的阴极侧的排气。

本公开是基于这样的认识：燃料电池系统的燃料电池通常可在过量的空气比下操作以在燃料电池中提供一定的平衡，并且这种过量的空气比可用于其他车辆气动系统(包括单独的空气压缩机)，以便提高总体系统效率和车辆性能，因为可减少驱动车辆空气压缩机的功率。举例来说，至少一个燃料电池中的空气增压器通常可具有被传递到燃料电池阴极侧和从燃料电池阴极侧传递的过滤空气(和一些水)的高空气流量。至少出于这些原因，空气流量高而且干净，这需要在阴极侧的空气入口处进行良好的空气过滤。另外，车辆气动系统(诸如车辆的空气制动系统)可通过其自身的空气压缩机系统进行操作。至少在电动车辆中，这种空气压缩机系统还可以是电驱动的。对于车辆制动系统空气压缩机，还有用于防止受颗粒等影响的空气过滤器。

所提出的系统提供使用来自燃料电池阴极侧处的燃料电池系统的过滤器的过滤空气来使车辆的另一个压缩空气系统(诸如用于操作制动系统的压缩空气系统)的电驱动车辆空气压缩机增压。具体地，可省略车辆制动压缩机入口处的附加过滤器。因此，可以提供包括燃料电池系统和压缩空气系统的简单但有效的系统。

另外，与现有技术系统相比，所提出的系统可对燃料电池系统和压缩空气系统的尺寸和重量产生积极影响，因为可减少驱动压缩空气系统的压缩机的功率。举例来说，可减少制动系统的功耗并且可改善空气制动系统的封装空间。另外，压缩空气系统可设置为没有其自己的空气过滤器，因为该系统利用燃料电池系统的入口管道处的空气过滤器。因此，所提出的系统还可提供使用尺寸缩小的部件，以便允许降低组成系统的部件的成本，例如，可降低制动系统功耗。所提出的系统还可对系统的服务时间产生积极影响，因为需要更换的部件较少(例如，过滤器较少)。

燃料电池系统的空气压缩机可有利地操作以将进气的压力水平提高到适合燃料电池的水平。次要影响可能是空气压缩机也可被操作以增加进气的温度水平。

通常，虽然没有严格要求，但燃料电池系统可包括膨胀机。另外，出口管道可连接在阴极侧的出口端与膨胀机的入口侧之间，以用于将来自阴极侧的排气流供应到膨胀机。此外，燃料电池系统可包括连接到膨胀机的排气侧的排气管道。在这种布置中，

可电动操作的空气压缩机的空气入口可在膨胀机的入口侧上游的位置和膨胀机的排气侧下游的位置中的任一者处连接到出口管道。

将可电动操作的空气压缩机连接到膨胀机的入口侧上游的位置的一个优点是压缩空气系统以相对高的压力水平接收来自燃料电池系统的空气。另外，通过在燃料电池下游但膨胀机上游的位置处从出口管道供应空气，所提出的系统允许在压缩空气系统的可电动操作的空气压缩机中使用从燃料电池堆出来的过量加压空气。可注意到，这里的公开内容通常指的是燃料电池堆中未使用的空气(并且其不是排气中的水)。

通常，空气可从出口管道中位于任何加湿器和/或水分离器下游的位置供应，因为制动空气系统也可使用水分离器。

将可电动操作的空气压缩机连接到膨胀机的出口侧下游的位置的一个优点是膨胀机的涡轮流量不会发生减少或仅发生少量减少。一般来说，认为从能量效率的角度来看，涡轮机中的流量越大越好。

膨胀机应被理解为被布置为使来自至少一个燃料电池的阴极侧的出口端的排气流膨胀的部件。根据一个示例实施方案，膨胀机可以是涡轮机。作为替代方案，膨胀机可以是活塞膨胀机。也可设想其他另外的替代方案，例如，诸如罗茨式膨胀机或螺杆膨胀机。

在一个示例实施方案中，在至少一个燃料电池的出口端与膨胀机的入口侧之间延伸的出口管道的一部分可包括第一出口管道部分、第二出口管道部分和水管理部件。此外，第一出口管道部分将至少一个燃料电池的出口端连接到水管理部件的入口侧，并且第二出口管道将水管理部件的出口侧连接到膨胀机的入口侧。举例来说，水管理部件可以是水分离器。

在一个示例实施方案中，当可电动操作的空气压缩机连接到膨胀机的入口侧上游的位置时，可电动操作的空气压缩机可连接到第二出口管道。

在一个示例实施方案中，燃料电池系统还可包括布置在入口管道中的增压空气冷却器。优选地，并且根据一个示例实施方案，燃料电池系统还可包括增压空气冷却器，该增压空气冷却器被布置在入口管道中、在压缩机与阴极侧的入口端之间流体连通。在一个示例实施方案中，在空气压缩机与阴极侧的入口端之间延伸的入口管道的一部分可包括第一入口管道部分、第二入口管道部分和增压空气冷却器。第一入口管道部分将空气压缩机连接到增压空气冷却器，并且第二入口管道将增压空气冷却器连接到阴极侧的入口端。

燃料电池系统还可包括连接到入口管道和出口管道的加湿器。加湿器可被配置为改变入口空气的湿度并且将来自出口管道的水传递到入口管道。

在一个示例实施方案中，当燃料电池系统包括增压空气冷却器和加湿器时，加湿器连接到第二入口管道部分和第一出口管道部分。

在一个示例实施方案中，当燃料电池系统包括膨胀机时，空气压缩机可连接到膨胀机和燃料电池马达。燃料电池马达应被解释为燃料电池系统中所包括的马达。马达通常被配置为驱动通过至少一个燃料电池传递的空气。因此，该用词不应被解释为马达是燃料电池。此外，来自阴极侧的排气流可包含空气、水、氢气或其任何组合。

举例来说，空气压缩机通过压缩机轴机械连接到膨胀机和燃料电池马达。作为替代方案，燃料电池马达可通过第一轴连接到压缩机，而燃料电池马达通过第二轴连接到膨胀机，其中第一轴和第二轴是不同的轴。压缩机和膨胀机还可设有单独的马达。这种布置使得能够改善增压和背压，以及实现更大的灵活性来进一步优化系统。

燃料电池系统可包括布置在出口管道中的出口管道阀装置。举例来说，燃料电池系统包括布置在第一出口管道部分中的出口管道阀装置。出口管道阀装置可被配置为当至少一个燃料电池处于不活动状态或非操作状态中的任一者时防止空气经由出口管道流到至少一个燃料电池。

燃料电池系统还可包括布置在入口管道中的入口管道阀装置。举例来说，入口管道阀装置被布置在第二入口管道部分中。入口管道阀装置可被配置为当燃料电池处于不活动状态或非操作状态中的任一者时防止空气经由入口管道流到燃料电池。

燃料电池系统还可包括在入口管道与出口管道之间延伸的燃料电池旁通管道以及设置在所述燃料电池旁通管道中的旁通管道阀装置，所述旁通管道阀装置被配置为响应于可电动操作的空气压缩机的激活状态而打开和关闭燃料电池旁通管道。举例来说，燃料电池旁通管道连接到第一入口管道部分的位置和第二出口管道部分的位置。燃料电池旁通管道可连接到入口管道中位于燃料电池上游的位置以及出口管道中位于燃料电池下游的位置。可选地，旁通管道阀装置可被配置为响应于来自控制单元的控制信号而打开和关闭燃料电池旁通管道。

压缩空气系统可包括设置在出口管道与可电动操作的空气压缩机的空气入口之间的入口阀装置。

上述阀装置中的任一者都可由如下所述的控制单元控制，以用于将来自燃料电池系统的空气流引导到压缩空气系统。

因此，该系统还可包括与燃料电池系统和压缩空气系统通信的控制单元。控制单元可包括控制电路，该控制电路被配置为响应于车辆的操作模式和来自车辆的功率需求中的任一者而控制从燃料电池系统到可电动操作的空气压缩机的空气流。具体地，控制电路可操作以响应于车辆的操作模式和来自车辆的功率需求中的任一者的变化而控制从燃料电池系统到可电动操作的空气压缩机的空气流。车辆的操作模式的变化可以例如是从燃料电池系统的不活动模式变为燃料电池系统的活动模式。类似地，车辆的功率需求的变化可以例如是来自车辆的功率需求的增加或减少。另外或替代地，可响应于至少一个燃料电池的激活状态而控制可电动操作的空气压缩机。

控制单元还可连接到阀装置中的任一者。另外或替代地，控制单元可包括控制电路，该控制电路被配置为确定车辆的当前操作模式并基于当前操作模式来控制阀装置。控制单元可操作以响应于接收到的指示至少一个燃料电池的激活状态的控制信号而控制上述阀装置中的任一者。阀装置中的每一者可由控制单元响应于车辆的操作模式而以协调的方式控制。

举例来说，在控制单元接收到指示至少一个燃料电池将被设定在其不活动状态的控制信号时的操作情况下，控制单元可控制入口管道和出口管道阀装置以设定在关闭状态，同时控制压缩空气系统的旁通管道阀装置和入口阀装置以分别设定在打开状态。以此方式，空气流不被引导到至少一个燃料电池。相反，允许空气流在旁通管道中流动并通过互连管道流到可电动操作的空气压缩机。由此，空气压缩机能够在活动状态下操作，以便为可电动操作的空气压缩机提供足够的压力和流量。

控制单元可包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一个可编程装置。控制单元还可包括或替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑装置或数字信号处理器。在控制单元包括可编程装置(诸如上文所提及的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下，处理器还可包括控制可编程装置的操作的计算机可执行代码。举例来说，控制单元是车辆的电子控制单元。

当前操作模式可例如涉及车辆的稳态操作。功率需求可例如涉及至少一个燃料电池的增加的功率需求。操作模式和功率需求的其他示例可以是不活动(关断燃料电池系统)、使用具有低于预定阈值限制的温度水平的燃料电池的车辆启动(即，冷启动操作模式)等。

根据第二方面，提供了一种用于控制车辆的系统的方法，所述系统具有燃料电池系统和用于向气动装置供应压缩空气的压缩空气系统，所述燃料电池系统包括至少一个燃料电池、连接到阴极侧的出口端的出口管道、连接到阴极侧的入口端以用于向至少一个燃料电池的阴极侧供应空气的空气入口管道、设置在空气入口管道中的空气压缩机、被布置为接收来自周围环境的空气的空气过滤器，所述空气过滤器被布置在空气入口管道的入口处；所述压缩空气系统包括可电动操作的空气压缩机，该可电动操作的空气压缩机可连接到气动装置以便被布置为与可电动操作的空气压缩机流体连通；其中可电动操作的空气压缩机的空气入口在选定的位置处连接到出口管道，由此可电动操作的空气压缩机被配置为接收来自至少一个燃料电池的阴极侧的排气。该方法包括确定车辆的当前操作模式和功率需求中的任一者，以及基于所确定的当前操作模式和功率需求中的任一者来控制从燃料电池系统到压缩空气系统的空气流。

第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面描述的那些效果和特征。

该方法还可包括基于可电动操作的空气压缩机的激活状态和流量需求中的任一者来控制从燃料电池系统到压缩空气系统的空气流。该方法还可包括基于可电动操作的空气压缩机的激活状态来控制在入口管道与出口管道之间延伸的旁通通道中的空气流以及进出至少一个燃料电池的空气流。

该方法还可包括响应于来自控制单元的指示至少一个燃料电池的激活状态的控制信号而控制上述阀装置中的任一者。阀装置中的每一者可由控制单元响应于车辆的操作模式而以协调的方式控制。

根据第三方面，提供了一种至少部分地由电动牵引马达推进的车辆，该电动牵引马达电连接到根据上面关于第一方面描述的实施方案中的任一者的燃料电池系统。

第三方面的效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面描述的那些效果和特征。

压缩空气系统通常可指的是可通过互连管道连接到燃料电池系统的系统的单独部分。可电动操作的空气压缩机被布置为向车辆的气动装置提供压缩空气。举例来说，可电动操作的空气压缩机可被布置为压缩接收到的空气并将压缩空气传输到空气制动系统。

压缩空气系统可包括附加部件。可选地，压缩空气系统可包括空气产生调节器APM。APM被配置为干燥/清洁压缩空气并将其分配给压缩空气消耗装置，诸如空气制动器、悬架、变速箱或任何其他气动装置。此外，控制单元可与可电动操作的空气压缩机通信并且被配置为基于车辆的选择的驾驶模式来控制可电动操作的空气压缩机。

气动装置可以是车辆气动装置，诸如车辆的空气制动系统、车辆的悬架系统、车载起重机系统、牵引系统或车辆的可通过压缩空气操作的任何其他类型的辅助系统。气动装置还可以是可连接到车辆的外部系统。

当研究所附权利要求和以下描述时，另外的特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，可组合不同特征以创建不同于以下描述的实施方案的实施方案。

本文使用的术语仅用于描述特定示例的目的，而不意图限制本公开。如本文所用，除非上下文另有明确指明，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”意图同样包括复数形式。还应当理解，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”在本文中使用时明确说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。

除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还应理解，除非本文有明确定义，否则本文使用的术语应被解释为含义与它们在本说明书和相关领域的上下文中的含义一致，而不应以理想化或过于形式化的意义来解释。

附图说明

通过以下示例性实施方案的说明性和非限制性详细描述，将更好地理解上述内容以及附加目的、特征和优点，其中：

图1是示出呈卡车形式的车辆的一个示例性实施方案的横向侧视图；

图2是包括与压缩空气系统和车辆气动装置流体连通的燃料电池系统的系统的一个示例实施方案的示意图；

图3是包括与压缩空气系统和车辆气动装置流体连通的燃料电池系统的系统的另一个示例实施方案的示意图；以及

图4是根据一个示例实施方案的控制燃料电池系统的方法的流程图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更完整地描述本公开，在附图中示出了示例性实施方案。然而，本公开可以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方案；而是，提供这些实施方案是为了透彻和完整起见。相似的附图标记贯穿本描述指代相似的元件。

具体参考图1，描绘了呈卡车形式的车辆1。车辆包括用于推进车辆的车轮的牵引马达101。牵引马达101在这里以电机的形式提供，该电机被布置为从电池(未示出)或直接从燃料电池系统100接收电力的电机，这将在下面进一步详细描述。燃料电池系统100是系统10的一部分，该系统还包括与燃料电池系统100流体连通的压缩空气系统200，如本文进一步描述。车辆1还包括用于控制各种操作和功能的控制单元114，也如将在下面进一步详细描述。

为了更详细地描述系统10，参考图2，该图是根据一个示例实施方案的系统的示意图。系统10包括燃料电池系统100和压缩空气系统200。压缩空气系统200还被布置为与车辆的气动装置210或连接到车辆的外部气动装置流体连通。因此，压缩空气系统200被布置为向气动装置210供应压缩空气。下面将描述压缩空气系统的进一步细节。

燃料电池系统100包括至少一个燃料电池102，通常也称为燃料电池堆。至少一个燃料电池102通常可由多于一个燃料电池组成，诸如两个燃料电池或多个燃料电池。燃料电池可形成所谓的燃料电池堆。燃料电池同样可被布置在多个燃料电池堆中，每个燃料电池堆包括布置成堆配置的多个燃料电池。对于燃料电池系统100的燃料电池堆102，组成燃料电池堆102的燃料电池中的每一者通常包括接收氢气作为燃料成分的阳极侧和接收压缩空气作为另一燃料成分的阴极侧。虽然燃料电池有多种不同类型，主要按所使用的电解质类型进行区分，但所谓的质子交换膜(PEM)燃料电池特别适合用于重型车辆，诸如图1中的车辆。因此，燃料电池102在这里是PEM燃料电池堆。

转到图2，示意性地示出了燃料电池102并且仅描绘了阴极侧，即，为了简化图示而省略了阳极侧。其他部件(诸如配套设施部件)也可被包括在燃料电池系统中，如燃料电池系统领域中常用的那样。

燃料电池系统100还包括连接到燃料电池102的阴极侧的入口端106的入口管道104。入口管道104被布置为将空气供应到阴极侧。入口管道104具有与周围环境流体连通的入口121，如图2所示。燃料电池系统100还包括连接到燃料电池102阴极侧的出口端110的出口管道108。由此，排气流从燃料电池102的出口端110供应并进入出口管道108。

此外，燃料电池系统100包括空气压缩机112。空气压缩机112设置在入口管道104中，如图2所描绘。具体地，空气压缩机112布置在入口管道104中燃料电池102的上游。

另外，燃料电池系统100包括膨胀机116和任选地燃料电池马达118。空气压缩机112连接到膨胀机116和燃料电池马达118。空气压缩机112可以是电动压缩机或机械压缩机。膨胀机116可以是涡轮机。空气压缩机和膨胀机是燃料电池系统中公知的部件，因此本文不再进一步描述。

举例来说，并且根据图2所描绘的示例实施方案，空气压缩机112、膨胀机116和燃料电池马达118通过压缩机轴120彼此机械连接。因此，燃料电池马达118被布置为控制和操作空气压缩机112和膨胀机118。空气压缩机112被布置为接收周围空气122并对该周围空气加压。周围空气经由空气过滤器111供应到空气压缩机112，如图2所示。加压的周围空气随后通过入口管道104供应并提供到燃料电池102的入口端106。如图2所示，空气过滤器111被布置在空气压缩机112的上游。另外，空气过滤器111被布置在空气入口管道104的入口121处。因此，燃料电池系统100包括被布置为接收来自周围环境的空气的空气过滤器111。

膨胀机116连接到出口管道108，并且因此接收来自燃料电池102的出口端110的排气流并使该排气流膨胀。从膨胀机116膨胀的空气被供应到燃料电池系统100的排气管道124中。换句话说，出口管道108连接在燃料电池的阴极侧的出口端110与膨胀机116的入口侧126之间以用于将来自阴极侧的排气供应到膨胀机116。因此，出口管道108连接到膨胀机116的入口侧126，而排气管道124连接到膨胀机116的排气侧128。膨胀机116的排气侧128然后连接到周围环境。替代地，排气侧128可连接到水箱且然后进行排气。因此，从膨胀机供应到排气管道124中的膨胀空气可被引导到周围环境。

通过图2所描绘的示例实施方案，周围空气122经由过滤器111被空气压缩机112接收。空气压缩机112对空气加压并将加压空气朝向燃料电池102的入口端106供应，在该燃料电池处产生电力。燃料电池102通过出口端110排放阴极排气并排入出口管道108。排气流被进一步引导到膨胀机116中，该膨胀机使空气膨胀并将膨胀空气供应到排气管道124。

作为又一个替代方案，并且如示例性实施方案中所描绘，燃料电池系统100还可包括连接到入口管道104和出口管道108的加湿器140。加湿器140被配置为将来自出口管道108的湿气传递到入口管道104。加湿器可将进气以及来自燃料电池102的排气流控制在期望的湿度水平。

如图2所示，燃料电池系统100还可包括被布置在入口管道104中的增压空气冷却器150，诸如增压空气中间冷却器。举例来说，增压空气冷却器150定位成在压缩机112与燃料电池102的入口端106之间流体连通。当提供与加湿器140组合的增压空气冷却器150时，增压空气冷却器150被布置为在空气压缩机112与加湿器140之间流体连通。增压空气冷却器150被配置为在进气被供应到燃料电池102的入口端106之前可控地调整进气。增压空气冷却器150在这里连接到车辆1的冷却系统或冷却回路152，如本领域公知的。尽管未示出，但还应当容易注意到，燃料电池102(燃料电池堆)通常连接到冷却剂回路，如本领域公知的。

应当注意，入口管道104可包括多个子管道和附加部件。在图2所描绘的示例实施方案中，在空气压缩机112与阴极侧的入口端106之间延伸的入口管道104的一部分包括第一入口管道部分154、第二入口管道部分156和增压空气冷却器150。第一入口管道部分154将空气压缩机112连接到增压空气冷却器150，并且第二入口管道156将增压空气冷却器150连接到阴极侧的入口端106。

在图2中，当入口管道104和出口管道108分别由第一管道和第二管道限定时，加湿器140连接到第二入口管道部分156和第一出口管道部分162。

如上所述，系统10还包括与燃料电池系统100流体连通的压缩空气系统200。这样，燃料电池系统100和压缩空气系统200被布置为允许部分空气从阴极侧流到压缩空气系统200，如下面将关于图2至图4进一步描述。

压缩空气系统100通常被配置为将空气加压至一定水平以产生稳定的气流，该气流可用于气动装置的适当功能。虽然压缩空气系统通常包括多个部件，诸如压缩机、空气冷却器、空气接收器槽、干燥器和分配系统，但是现在将在本文中进一步描述适合于系统10的压缩空气系统的一个示例。

如图2所示，压缩空气系统200包括可电动操作的空气压缩机220。可电动操作的空气压缩机220被布置为压缩从燃料电池系统100的出口管道108接收的空气并且将压缩空气传输到由压缩空气提供动力的气动装置210。因此，气动装置210与可电动操作的空气压缩机220流体连通。在该示例中，气动装置210是制动系统。换句话说，可电动操作的空气压缩机220被布置为向车辆的制动系统提供压缩空气。压缩空气通常是实现制动功能的主要工作流体。然而，压缩空气系统可连接到车辆的其他类型的气动装置，诸如车辆的悬架系统、车载起重机系统、牵引系统、气动可控致动器诸如CLB(即，背压装置)、EGR阀、用于轴承系统的缓冲空气或者车辆的可通过压缩空气操作的任何其他类型的辅助装置和/或系统。当车辆移动时，气动系统可根据各种驾驶阶段/模式在不同模式下操作，和/或如果与卡车的类型相关，则当车辆以零速工作时根据各种操作模式进行操作。

可电动操作的空气压缩机220通常由电动马达操作。因此，可电动操作的空气压缩机是电操作的空气压缩机。电动马达可以是马达118或车辆中所包括的另一个电动马达(未示出)。可电动操作的空气压缩机220与电动马达之间的连接是机械连接。通常，在可电动操作的空气压缩机220与电动马达的转子之间不设置离合器或用于选择性连接的任何装置。电动马达通常由车辆的电池和/或来自燃料电池系统的电力供电。根据车辆的类型，也可考虑其他选项。可选地，压缩空气系统可包括空气产生调节器APM(但未示出)。APM的功能是干燥/清洁压缩空气并将其分配给压缩空气消耗装置，诸如空气制动器、悬架、变速箱或任何其他气动装置。此外，控制单元114在这里被配置为基于车辆的选择的驾驶模式来控制可电动操作的空气压缩机220。

现在再次转到燃料电池系统100与压缩空气系统之间的连接，描绘了系统10的一个示例实施方案，其中压缩空气系统200连接到燃料电池系统100的出口管道108。压缩空气系统200可以若干不同的方式与燃料电池系统的出口管道连接并流体连通。在图2中，压缩空气系统200连接到膨胀机116的入口侧126上游的位置180。在另一个示例实施方案中，如图3所示，压缩空气系统200连接到膨胀机116的排气侧128下游的位置182。

具体地，如图2所示，可电动操作的空气压缩机220包括连接到出口管道108的空气入口221。在该示例中，压缩机220的空气入口221通过互连流体管道224连接到出口管道108。互连流体管道224可以是空气入口221的延伸。替代地，互连流体管道224可以是系统10的独立部分，其被配置为将燃料电池系统100与压缩空气系统200流体地互连。

通过将可电动操作的空气压缩机220的空气入口221连接到出口管道108，可电动操作的空气压缩机220被布置为接收来自燃料电池102的阴极侧的排气。

如图2中进一步可见，燃料电池系统100在这里包括多个可选的水管理部件170和172。水管理部件170和172设置在出口管道108中。水管理部件170和172适于用作水分离器，即，从燃料电池排出的空气中去除任何水。替代地或另外，水管理部件可被包括在加湿器140中。在包括一个或多个水管理部件的燃料电池系统100中，将空气抽取到水管理部件下游的压缩空气系统200可能是有利的。还可提供在出口管道中没有任何水管理部件的燃料电池系统。因此，这些水管理部件通常是燃料电池系统100的可选部件。

在图2所示的示例实施方案中，在燃料电池102的出口端110与膨胀器116的入口侧126之间延伸的出口管道108的一部分包括第一出口管道部分162、第二出口管道部分164和水管理部件172。此外，如图2所示，第一出口管道部分162将燃料电池102的出口端110连接到水管理部件172的入口侧171，并且第二出口管道164将水管理部件172的出口侧173连接到膨胀机116的入口侧126。此外，如图2所示，第一出口管道162将燃料电池102的出口端110与水管理部件170和加湿器140互连，该水管理部件和该加湿器流体地设置在燃料电池102的出口端110与膨胀机116的入口侧126之间。部件的其他布置也是可能的。

如上所述，可电动操作的空气压缩机220的空气入口221可在膨胀机116的入口侧126上游的位置180(图2)和膨胀机116的排气侧128下游的位置182(图3)中的任一者处连接到出口管道108。因此，当可电动操作的空气压缩机220连接到膨胀机116的入口侧126上游的位置180时，可电动操作的空气压缩机220连接到第二出口管道164。类似地，当可电动操作的空气压缩机220连接到膨胀机116的排气侧128下游的位置182时，可电动操作的空气压缩机220连接到排气管道124。

还可设想提供系统10，其中图2和图3中所示的两个选项都存在于同一系统中。因此，虽然没有明确示出，但是如图2和图3所描绘的系统10的组合将提供具有在膨胀机的入口侧上游的位置180处和在膨胀机的排气侧下游的位置182处连接到出口管道的可电动操作的空气压缩机220的空气入口221的系统10。这样的连接可由互连流体管道224提供，该互连流体管道具有从空气入口221延伸到位置180和位置182中的每一者的两个分支。鉴于系统10和车辆1的主要操作条件，系统的这种布置将允许在位置180和182之间切换。因此，实现了两步流动布置。举例来说，与膨胀机后位置182相比，从膨胀机前位置180引导的空气通常可提供更高的入口压力，这对于特定的压缩机转速给出更高的出口压力和质量流量。

再次转到图2，燃料电池系统可包括一个或多个阀，以用于调节燃料电池系统100的阴极侧中的空气的流动方向。阀装置通常被配置为当燃料电池102关断时阻止空气在特定方向上流动和/或关断燃料电池102以免受周围环境影响。举例来说，阀装置中的每一者都是常规的开关阀，也称为截止阀。开关阀可以若干不同的方式类提供，诸如球阀、蝶阀、闸阀、旋塞阀等。

如图2所描绘的燃料电池系统100包括布置在第一出口管道部分162中的出口管道阀装置192。出口管道阀装置192被配置为当燃料电池102处于不活动状态或非操作状态时防止空气能够在出口管道108中流到燃料电池102。举例来说，燃料电池的不活动状态或非工作状态对应于燃料电池系统关断时的状态。换句话说，出口管道阀装置192可操作以阻止空气从燃料电池系统100的排气侧124处的周围环境流到处于不活动状态或非操作状态的燃料电池102。出口管道阀装置192可由控制单元114控制。举例来说，出口管道阀装置192被配置为响应于来自控制单元114的控制信号而打开和关闭出口管道108中的流动通道。因此，当燃料电池系统100处于操作状态时，出口管道阀装置192被控制单元114控制为处于打开状态，因此准许空气从燃料电池102流到压缩空气系统200。然而，当燃料电池系统100处于非操作状态时，出口管道阀装置192被控制单元114控制为处于关闭状态，因此防止空气从周围环境流到燃料电池102。

另外，如图2所描绘的燃料电池系统100包括布置在第二入口管道部分156中的入口管道阀装置193。入口管道阀装置193被配置为当燃料电池102处于不活动状态或非操作状态时防止空气能够在入口管道104中流到燃料电池102。换句话说，入口管道阀装置193可操作以阻止空气从燃料电池系统100的入口侧121处的周围环境流到处于不活动状态或非操作状态的燃料电池102。入口管道阀装置193可由控制单元114控制。举例来说，入口管道阀装置193被配置为响应于来自控制单元114的控制信号而打开和关闭入口管道104中的流动通道。因此，当燃料电池系统100处于操作状态时，入口管道阀装置193被控制单元114控制为处于打开状态，因此准许空气从121处的周围环境流到燃料电池102。然而，当燃料电池系统100处于非操作状态时，入口管道阀装置193被控制单元114控制为处于关闭状态，因此防止空气从121处的周围环境流到燃料电池102。

通常，当燃料电池堆处于不活动状态和/或关断状态时，阀192和193通常被设置在关闭状态。否则，可能无法控制没有未过滤的空气/排气回流到燃料电池103中或系统的所谓的干燥。

此外，如图2所示，如图2所描绘的燃料电池系统100包括燃料电池旁通管道195。燃料电池旁通管道195在入口管道104与出口管道108之间延伸。举例来说，燃料电池旁通管道195连接到第一入口管道部分154的位置和第二出口管道部分162的位置，如图2所示。换句话说，燃料电池旁通管道195连接到入口管道中位于燃料电池102上游的位置以及出口管道中位于燃料电池102下游的位置。可选地，燃料电池旁通管道195包括旁通管道阀装置194。旁通管道阀装置194被配置为响应于来自控制单元114的控制信号而打开和关闭燃料电池旁通管道195。举例来说，当燃料电池系统100处于操作状态时，旁通管道阀装置194被控制单元114控制为处于关闭状态，因此防止空气在旁通管道195中流动，同时引导空气通过燃料电池102。另一方面，当压缩空气系统要操作时，例如，当可电动操作的空气压缩机220要接收并压缩来自出口管道108的空气时，旁通管道阀装置194被控制单元114控制为处于打开状态，因此准许空气在旁通通道195中流动。以此方式，可以降低使可电动操作的空气压缩机220使用可能从124处的周围环境流出并在出口管道108中向后流动的未过滤的空气的风险。

根据增压空气冷却器的位置，旁通管道阀装置194和旁通管道195可被布置在增压空气冷却器的上游。在这样的示例中，旁通管道阀装置194可以是三通阀。

一般来说，虽然严格来说不是必要的，但阀装置192、193和194中的每一者都可由控制单元114响应于车辆的操作模式而以协调的方式控制。车辆的操作模式在这里是指燃料电池系统100的操作模式和压缩空气系统200的操作模式。这样，控制单元114的控制电路被配置为响应于车辆的操作模式的变化而控制从燃料电池系统100到压缩空气系统200的空气流动。

类似地，压缩空气系统200包括设置在出口管道108与可电动操作的空气压缩机220的空气入口221之间的入口阀装置225。举例来说，入口阀装置225被布置在互连流体管道224中。入口阀装置225被配置为当可电动操作的空气压缩机220处于不活动状态或非操作状态时防止空气可从燃料电池系统100的排气侧124流到可电动操作的空气压缩机220。入口阀装置225可响应于来自控制单元114的指示可电动操作的空气压缩机220的操作模式的控制信号而操作。举例来说，入口阀装置225是常规的开关阀，例如，所谓的截止阀。具体地，入口阀装置225可操作以在可电动操作的空气压缩机220处于不活动状态或非操作状态时设定为处于关闭状态(防止流到可电动操作的空气压缩机220)并且在可电动操作的空气压缩机220处于激活状态或操作状态时设定为处于打开状态(允许空气流到可电动操作的空气压缩机220)。因此，入口阀装置225可响应于可电动操作的空气压缩机220的激活状态而操作。以此方式，可以避免可电动操作的空气压缩机220与大气之间的流动通道打开，因此降低可电动操作的空气压缩机220充当真空泵的风险。

总之，系统10包括可响应于燃料电池系统100和压缩空气系统200的激活状态(例如，可电动操作的空气压缩机220的激活状态)而操作的多个阀装置192、193、194和225。

至少出于上述原因，可电动操作的空气压缩机220可有利地与控制单元114通信，以便允许响应于车辆和燃料电池系统100的操作模式而精确操作可电动操作的空气压缩机220的接合。举例来说，控制单元114与可电动操作的空气压缩机220和空气压缩机112通信。此外，控制单元114被配置为响应于可电动操作的空气压缩机220的激活状态来操作空气压缩机112。具体地，控制单元114被配置为响应于可电动操作的空气压缩机220的激活状态来调节空气压缩机112的压缩机转速空气流。

如上所述，系统10可通过控制单元114进行操作。控制单元114包括被配置为控制从燃料电池系统100到压缩空气系统200的空气流的控制电路(未示出)。通常，燃料电池102的功率决定到电动空气压缩机220的空气流的幅度。因此，燃料电池102的功率对于可电动操作的空气压缩机220的压缩机转速以及膨胀机116的转速是决定性的。因此，控制电路通常被配置为响应于车辆的操作模式和来自车辆的功率需求中的任一者而控制从燃料电池系统100到可电动操作的空气压缩机220的空气流。具体地，控制电路可操作以响应于车辆的操作模式和来自车辆的功率需求中的任一者的变化而控制从燃料电池系统100到可电动操作的空气压缩机220的空气流。

另外或替代地，响应于燃料电池102的激活状态而控制可电动操作的空气压缩机220。举例来说，阀装置192、193、194和225可响应于来自控制单元114的指示燃料电池102的激活状态的控制信号而操作。在控制单元114接收到指示燃料电池102将被设定在其不活动状态(将被关断)的控制信号的情况下，控制单元114将阀装置192、193控制为设定在关闭状态，同时将阀装置194和225控制为设定在打开状态。以此方式，空气流不被引导到燃料电池102。相反，允许空气流在旁通管道195中流动并通过管道224流到可电动操作的空气压缩机220。由此，空气压缩机112能够在活动状态下操作，以便为可电动操作的空气压缩机220提供足够的压力和流量。然而，如上所述，系统100的通常操作是空气流通过燃料电池102且然后通过管道224和阀225，而不是通过阀194和旁通管道195。

尽管图2中未描绘，但应当容易理解，燃料电池系统100可包括一个或多个温度传感器和压力传感器以为控制单元和系统提供进一步的控制数据。此类传感器在燃料电池系统中的应用通常是根据燃料电池系统和车辆的类型来布置的，如本领域中公知。燃料电池系统还可包含在燃料电池中或在燃料电池的壳体中的温度传感器。由此，可确定燃料电池的温度水平。

另外，如上所述，图3中示出了系统10的又一个示例实施方案。图2中的燃料电池系统和图3中的燃料电池系统共享图2中描述和示出的上述特征，除了图3中的压缩空气系统200连接到出口管道108的位置182，而不是如关于图2所描述的连接到位置180。

还可以提供如图2所描述的燃料电池系统100，而没有上述的一些部件和特征。举例来说，虽然没有明确示出，但系统10可包括没有膨胀机以及图2和图3中的一些其他部件的燃料电池系统100。简言之，燃料电池系统100包括具有阳极侧和阴极侧的燃料电池102、连接到阴极侧的出口端110的出口管道108、连接到阴极侧的入口端106以用于向燃料电池的阴极侧供应空气的空气入口管道104。另外，燃料电池系统100包括被布置在空气入口管道处的空气压缩机112和被布置为接收来自周围环境的空气的空气过滤器111。类似于例如图2中的示例，过滤器111被布置在空气入口管道104的入口121处。此外，系统10通常包括如在图2和图3所示的示例实施方案中的任一者中描述的压缩空气系统200。如关于图2和图3所述，可电动操作的空气压缩机220的空气入口221连接到出口管道108。上述没有膨胀机的系统100对于主要以低负载操作的乘用车和/或卡车可能是有益的。

关于控制单元114，该控制单元可以例如是车辆所包括的电子控制单元(ECU)。然而，控制单元同样可由多个子控制单元(未示出)来提供，其中控制单元中的每一者通常可包括对应的控制电路、处理器等。举例来说，燃料电池系统包括第一子控制单元并且压缩空气系统包括第二子控制单元，其中子控制单元被布置为彼此通信以便形成控制单元114。为此，子控制单元被共同配置为响应于车辆的操作模式和来自车辆的功率需求中的任一者而控制从燃料电池系统到可电动操作的空气压缩机的空气流，如上所述。

在示例中，当压缩空气系统包括空气产生调节器APM时，ECU可被配置为控制燃料电池系统，而包括在APM中的子控制单元可被配置为控制可电动操作的空气压缩机。此外，在这样的示例中，ECU和APM的子控制单元被布置为彼此通信，以接收并传递指示例如可电动操作的空气压缩机将压缩空气供应到下游部件(诸如气动装置)所需的入口压力的信号。还可设想控制单元的其他布置。

控制单元114和对应的子控制单元中的每一者可包括用于进行数据或信号处理或用于执行存储在存储器中的计算机代码的任何数量的硬件部件。存储器可以是用于存储数据和/或计算机代码以完成或促进本说明书中描述的各种方法的一个或多个装置。存储器可包括易失性存储器或非易失性存储器。存储器可包括数据库部件、目标代码部件、脚本部件或用于支持本说明书的各种活动的任何其他类型的信息结构。根据一个示例性实施方案，任何分布式或本地存储器装置都可与本说明书的系统和方法一起利用。根据一个示例性实施方案，存储器(例如，经由电路或任何其他有线、无线或网络连接)可通信地连接到控制电路或处理器并且包括用于执行本文描述的一个或多个过程的计算机代码。

为了总结，参考图4，该图是根据一个示例实施方案的控制系统的方法500的流程图。在操作期间，控制单元114确定S1车辆1的当前操作模式和/或来自车辆1的功率需求。上面描述了各种操作模式的详细示例实施方案。基于所确定的当前操作模式和/或功率需求，控制单元114控制S2阀装置192、193、194和225。因此，控制单元114控制从燃料电池系统100到压缩空气系统200的空气流。如上所述，控制单元114可操作以基于可电动操作的空气压缩机的激活状态来控制从燃料电池系统到压缩空气系统的空气流。举例来说，控制单元114可操作以基于可电动操作的空气压缩机的激活状态来控制在入口管道与出口管道之间延伸的旁通通道中的空气流以及进出燃料电池的空气流。具体地，控制单元114可操作以控制旁通管道阀装置194引导进气通过燃料电池或绕过燃料电池，即，将进气从空气压缩机112引导到压缩空气系统200而不经过燃料电池102。

由于系统10，可以利用来自位于燃料电池阴极侧的燃料电池系统100的过滤器111的过滤空气来使车辆1的压缩空气系统200的电驱动车辆空气压缩机220增压。具体地，通过使用来自燃料电池空气入口的空气，可以提供没有单独的空气过滤器的压缩空气系统，例如，在车辆制动压缩机入口处可以省略附加的过滤器。因此，系统10提供了包括燃料电池系统和压缩空气系统的更简单但有效的系统。

应当理解，本公开不限于上述和附图中所示的实施方案；而是，本领域技术人员将认识到可在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。

Claims (18)

1.一种用于车辆(1)的系统(10)，所述系统具有燃料电池系统(100)和用于向气动装置供应压缩空气的压缩空气系统(200)，

所述燃料电池系统包括：

至少一个燃料电池(102)，所述至少一个燃料电池具有阳极侧和阴极侧，

出口管道(108)，所述出口管道连接到所述阴极侧的出口端(110)，

空气入口管道(104)，所述空气入口管道连接到所述阴极侧的入口端(106)以用于向所述至少一个燃料电池的所述阴极侧供应空气，

空气压缩机(112)，所述空气压缩机设置在所述空气入口管道中，

空气过滤器(111)，所述空气过滤器被布置为接收来自周围环境的空气，所述空气过滤器被布置在所述空气入口管道的入口处，

所述压缩空气系统包括：

可电动操作的空气压缩机(220)，所述可电动操作的空气压缩机可连接到所述气动装置(210)以便被布置为与所述可电动操作的空气压缩机流体连通；其中

所述可电动操作的空气压缩机的空气入口(221)在选定的位置(180、182)处连接到所述出口管道，由此所述可电动操作的空气压缩机被配置为接收来自所述至少一个燃料电池的所述阴极侧的排气。

2.根据权利要求1所述的系统，其还包括膨胀机(116)，所述出口管道(108)连接在所述阴极侧的所述出口端(110)与所述膨胀机(116)的入口侧(126)之间以用于将来自所述阴极侧的排气供应到所述膨胀机，以及连接到所述膨胀机的排气侧(128)的排气管道(124)；其中

所述可电动操作的空气压缩机的所述空气入口(221)在所述膨胀机的所述入口侧上游的位置(180)和所述膨胀机的所述排气侧下游的位置(182)中的任一者处连接到所述出口管道。

3.根据权利要求2所述的系统，其中在所述至少一个燃料电池的所述出口端与所述膨胀机的所述入口侧之间延伸的所述出口管道的一部分包括第一出口管道部分(162)、第二出口管道部分(164)和水管理部件(172)，所述第一出口管道部分将所述至少一个燃料电池的所述出口端连接到所述水管理部件的入口侧(171)，并且所述第二出口管道将所述水管理部件的出口侧(173)连接到所述膨胀机的所述入口侧。

4.根据前述权利要求2至3中任一项所述的系统，其中当所述可电动操作的空气压缩机连接到所述膨胀机的所述入口侧上游的所述位置时，所述可电动操作的空气压缩机连接到所述第二出口管道。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中在所述空气压缩机与所述阴极侧的所述入口端之间延伸的所述入口管道的一部分包括第一入口管道部分(154)、第二入口管道部分(156)和增压空气冷却器(150)，所述第一入口管道部分将所述空气压缩机连接到所述增压空气冷却器，并且所述第二入口管道将所述增压空气冷却器连接到所述阴极侧的所述入口端。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述燃料电池系统还包括连接到所述入口管道(104)和所述出口管道(108)的加湿器(140)，所述加湿器被配置为将来自所述出口管道的湿气传递到所述入口管道。

7.根据前述权利要求2至7中任一项所述的系统，其中所述空气压缩机连接到所述膨胀机和燃料电池马达(118)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述燃料电池系统还包括布置在所述出口管道中的出口管道阀装置(192)，所述出口管道阀装置被配置为当所述至少一个燃料电池处于不活动状态或非操作状态中的任一者时防止空气经由所述出口管道流到所述至少一个燃料电池。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述燃料电池系统还包括布置在所述入口管道中的入口管道阀装置(193)，所述入口管道阀装置被配置为当所述至少一个燃料电池处于不活动状态或非操作状态中的任一者时防止空气经由所述入口管道流到所述至少一个燃料电池。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述燃料电池系统还包括在所述入口管道与所述出口管道之间延伸的燃料电池旁通管道(195)以及设置在所述燃料电池旁通管道中的旁通管道阀装置(194)，所述旁通管道阀装置被配置为响应于所述可电动操作的空气压缩机的激活状态而打开和关闭所述燃料电池旁通管道。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述压缩空气系统还包括设置在所述出口管道与所述可电动操作的空气压缩机的空气入口之间的入口阀装置(225)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其还包括与所述燃料电池系统和所述压缩空气系统通信的控制单元(114)，所述控制单元具有控制电路，所述控制电路被配置为响应于所述车辆的操作模式和来自所述车辆的功率需求中的任一者而控制从所述燃料电池系统到所述可电动操作的空气压缩机的空气流。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制电路可操作以响应于所述车辆的所述操作模式和来自所述车辆的所述功率需求中的任一者的变化而控制从所述燃料电池系统到所述可电动操作的空气压缩机的所述空气流。

14.根据权利要求13所述的系统，其中能够响应于所述至少一个燃料电池的激活状态而控制所述可电动操作的空气压缩机。

15.一种用于控制车辆的系统的方法(500)，所述系统具有燃料电池系统和用于向气动装置供应压缩空气的压缩空气系统，所述燃料电池系统包括至少一个燃料电池、连接到阴极侧的出口端的出口管道、连接到所述阴极侧的入口端以用于向所述至少一个燃料电池的所述阴极侧供应空气的空气入口管道、设置在所述空气入口管道中的空气压缩机、被布置为接收来自周围环境的空气的空气过滤器，所述空气过滤器被布置在所述空气入口管道的入口处；所述压缩空气系统包括可电动操作的空气压缩机，所述可电动操作的空气压缩机可连接到所述气动装置以便被布置为与所述可电动操作的空气压缩机流体连通；其中所述可电动操作的空气压缩机的空气入口在选定的位置处连接到所述出口管道，由此所述可电动操作的空气压缩机被配置为接收来自所述至少一个燃料电池的所述阴极侧的排气，

所述方法包括：

确定(S1)所述车辆的当前操作模式和功率需求中的任一者，

基于所述确定的当前操作模式和所述功率需求中的任一者来控制(S2)从所述燃料电池系统到所述压缩空气系统的空气流。

16.根据权利要求15所述的方法，其还包括基于所述可电动操作的空气压缩机的激活状态和流量需求中的任一者来控制从所述燃料电池系统到所述压缩空气系统的所述空气流。

17.根据权利要求16所述的方法，其还包括基于所述可电动操作的空气压缩机的所述激活状态来控制在入口管道与所述出口管道之间延伸的旁通通道中的所述空气流并且控制进出所述至少一个燃料电池的所述空气流。

18.一种至少部分地由电动牵引马达(101)推进的车辆，所述电动牵引马达电连接到根据权利要求1至14中任一项所述的燃料电池系统。