導(dǎo)讀：

各位讀者大家好，2021年04月燃料電池全球?qū)＠�監(jiān)控報(bào)告全新發(fā)布～本期監(jiān)控報(bào)告主要內(nèi)容包括三個(gè)部分，分別為：

1、2021年04月燃料電池領(lǐng)域公開(kāi)專(zhuān)利整體情況介紹；

2、國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人專(zhuān)利公開(kāi)情況介紹；

3、部分申請(qǐng)人公開(kāi)專(zhuān)利介紹，具體專(zhuān)利技術(shù)包括豐田公司燃料電池冷藏車(chē)用電源系統(tǒng)、燃料電池老化處理方法；本田公司燃料電池MEA漏電檢測(cè)、燃料電池啟動(dòng)方法；博世公司＆尼古拉雙堆燃料電池系統(tǒng)工作方法。儲(chǔ)氫相關(guān)技術(shù)部分專(zhuān)利一覽等。

1． 整體情況介紹

1．1 專(zhuān)利公開(kāi)地域情況

2021年4月，燃料電池領(lǐng)域在全球范圍內(nèi)公開(kāi)／授權(quán)的專(zhuān)利共1259件，與上月數(shù)據(jù)相當(dāng)。本月，中國(guó)地區(qū)專(zhuān)利公開(kāi)數(shù)量786件，其中發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)424件、發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)公告共164件；日本公開(kāi)專(zhuān)利數(shù)量136件，美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利數(shù)量95件，德國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利數(shù)量75件。部分公開(kāi)國(guó)家／地區(qū)／組織以及數(shù)量情況如圖1－1所示。

圖1－1 部分地區(qū)燃料電池專(zhuān)利4月公開(kāi)／授權(quán)情況

1．2 專(zhuān)利技術(shù)分支情況

圖1－2 燃料電池專(zhuān)利4月公開(kāi)／授權(quán)的技術(shù)分布

1．3 申請(qǐng)人專(zhuān)利申請(qǐng)情況

將專(zhuān)利申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化申請(qǐng)人的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖1－3所示。本月，豐田公司公開(kāi)專(zhuān)利77件，其中發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)公告44件；格羅夫公開(kāi)專(zhuān)利63件，其中發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)共59件；博世公司公開(kāi)專(zhuān)利46件、大眾公司與奧迪公司共公開(kāi)專(zhuān)利38件、現(xiàn)代公司公開(kāi)專(zhuān)利37件；中科院大連化物所公開(kāi)專(zhuān)利35件，其中發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)公告14件；濰柴動(dòng)力公開(kāi)專(zhuān)利21件，億華通公開(kāi)專(zhuān)利19件，可隆工業(yè)與清華大學(xué)均公開(kāi)專(zhuān)利15件；上海捷氫、新源動(dòng)力、智慧能源、中國(guó)一汽均公開(kāi)專(zhuān)利9件。

圖1－3 標(biāo)準(zhǔn)化申請(qǐng)人專(zhuān)利4月公開(kāi)／授權(quán)排名

在電堆壓堆與封裝技術(shù)上，現(xiàn)代公司公開(kāi)了一種電堆緊固裝置與緊固方法，通過(guò)該裝置與緊固方法可有效防止絕緣板在組裝時(shí)被其他部件干擾或妨礙，從而顯著增強(qiáng)組裝效率；上海重塑公開(kāi)了一種電堆封裝結(jié)構(gòu)，通過(guò)在通風(fēng)組件進(jìn)氣管和出氣管上設(shè)置多個(gè)氣孔，可通過(guò)吹風(fēng)將進(jìn)氣處的氫氣吹散，并利用出氣管將殼體內(nèi)的氣體排出，防止部分氫氣進(jìn)入至陰極，保障燃料電池工作安全性與性能；上海捷氫公開(kāi)一種電堆封裝箱，該封裝箱通過(guò)支撐導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以及可調(diào)節(jié)支撐導(dǎo)向桿實(shí)現(xiàn)電堆的有效導(dǎo)向、定位和支撐，從而有效保護(hù)電堆；武漢泰歌公開(kāi)了一種電堆組裝機(jī)構(gòu)，該組裝機(jī)構(gòu)通過(guò)夾具將待裝配電堆固定在機(jī)架上，然后利用驅(qū)動(dòng)裝置將夾具轉(zhuǎn)動(dòng)至需要角度，保證裝配所需條件、解決懸吊安裝掉落的問(wèn)題；愛(ài)德曼氫能公開(kāi)了一種電堆封裝裝置，通過(guò)連接桿二升降、伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)滑動(dòng)，伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)起子套筒給到上罩殼與燃料電池堆一面加裝螺栓，然后通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)操作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同側(cè)面的加裝。

在本月公開(kāi)專(zhuān)利合作申請(qǐng)上，武漢理工大學(xué)與廣東廣順新能源共同申請(qǐng)以下專(zhuān)利“一種基于充電－用氫模式的燃料電池剩余里程預(yù)測(cè)方法”、“燃料電池車(chē)輛駕駛行為分析方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)”；博世公司與Nikola（尼古拉）共同申請(qǐng)以下專(zhuān)利：“用于使機(jī)動(dòng)車(chē)的燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行方法”、“用于燃料電池電堆的冷卻系統(tǒng)”；廣東中以能源與中科院上海應(yīng)物所共同申請(qǐng)“一種控制燃料電池穩(wěn)定供氫的裝置及其使用方法”的專(zhuān)利；北京科技大學(xué)與國(guó)網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)共同申請(qǐng)“一種有效識(shí)別電堆單元放電不一致性并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，以保證每個(gè)單電池電信號(hào)處于安全工作范圍內(nèi)”的專(zhuān)利；上海重塑與同濟(jì)大學(xué)共同申請(qǐng)了“一種燃料電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了供氫單元、空氣供應(yīng)單元、水熱管理單元以及電功率管理子系統(tǒng)，可提供更高的系統(tǒng)性能”的專(zhuān)利。

2．  國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人專(zhuān)利公開(kāi)情況

2．1 國(guó)內(nèi)整車(chē)廠4月專(zhuān)利公開(kāi)情況

圖2－1 整車(chē)廠4月專(zhuān)利公開(kāi)情況

國(guó)內(nèi)整車(chē)廠在4月的專(zhuān)利公開(kāi)情況如圖2－1所示。其中，格羅夫公開(kāi)專(zhuān)利63件，主要涉及氫燃料電池汽車(chē)結(jié)構(gòu)件、汽車(chē)駕駛控制、能量管理以及車(chē)內(nèi)氫氣濃度檢測(cè)等；中國(guó)一汽公開(kāi)專(zhuān)利9件，主要涉及燃料電池?zé)峁芾�、供氫控制以及增濕系統(tǒng)等；長(zhǎng)城汽車(chē)公開(kāi)專(zhuān)利6件，主要涉及燃料電池車(chē)輛能量管理、車(chē)輛絕緣檢測(cè)以及空氣系統(tǒng)消聲器等；東風(fēng)汽車(chē)公開(kāi)專(zhuān)利5件，主要涉及供氫控制、金屬雙極板涂層修復(fù)以及空氣壓力調(diào)節(jié)等；中通客車(chē)公開(kāi)專(zhuān)利5件，主要涉及電堆溫度控制方法、FC客車(chē)集成式熱管理系統(tǒng)以及氫系統(tǒng)集成工裝等；一汽解放公開(kāi)專(zhuān)利4件、宇通客車(chē)公開(kāi)專(zhuān)利3件，愛(ài)馳汽車(chē)以及金龍汽車(chē)以及奇瑞汽車(chē)均公開(kāi)專(zhuān)利2件，長(zhǎng)安汽車(chē)與飛馳汽車(chē)均公開(kāi)專(zhuān)利1件。

2．2 燃料電池企業(yè)4月專(zhuān)利公開(kāi)情況

圖2－2 燃料電池企業(yè)4月專(zhuān)利公開(kāi)情況

國(guó)內(nèi)燃料電池企業(yè)在4月的專(zhuān)利公開(kāi)情況如圖2－2所示。其中，濰柴動(dòng)力共公開(kāi)專(zhuān)利21件（包括17件PCT專(zhuān)利），專(zhuān)利技術(shù)主要涉及SOFC冷卻系統(tǒng)、排氣能量再利用、系統(tǒng)啟動(dòng)方法等；億華通公開(kāi)專(zhuān)利19件，主要涉及燃料電池?zé)峁芾�、�?dòng)力系統(tǒng)、氫瓶支架以及引射裝置等；上海捷氫與新源動(dòng)力均公開(kāi)專(zhuān)利9件，其中上海捷氫公開(kāi)專(zhuān)利技術(shù)主要涉及空壓機(jī)、集流板、水溫控制、加氫閥以及氣密性檢測(cè)系統(tǒng)等；愛(ài)德曼公開(kāi)專(zhuān)利8件，主要涉及電堆組裝、金屬雙極板插入式巡檢結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)測(cè)試裝置等。深圳國(guó)氫與武漢喜瑪拉雅光電均公開(kāi)專(zhuān)利7件，其中深圳國(guó)氫公開(kāi)專(zhuān)利技術(shù)主要涉及燃料電池汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)、氫氣濃度檢測(cè)系統(tǒng)以及泄漏檢測(cè)等；鋒源氫能、國(guó)鴻氫能、深圳世椿以及國(guó)電投氫能均公開(kāi)專(zhuān)利6件，其中鋒源氫能公開(kāi)專(zhuān)利主要涉及金屬雙極板制造方法、基板流道成型檢測(cè)以及催化劑制備等。安徽枡水、上海重塑、無(wú)錫先導(dǎo)智能裝備、武漢理工氫電以及浙江高成綠能均公開(kāi)專(zhuān)利5件。其他在4月公開(kāi)相關(guān)專(zhuān)利的企業(yè)還包括銀隆新能源、廣東喜瑪拉雅氫能、氫楓能源、未勢(shì)能源、摩氫科技等。

2．3 科研院所（校）4月專(zhuān)利公開(kāi)情況

圖2－3 燃料電池科研院所（校）4月專(zhuān)利公開(kāi)情況

燃料電池相關(guān)科研院所（校）在4月的專(zhuān)利公開(kāi)情況如圖2－3所示。其中，中科院大連化物所公開(kāi)專(zhuān)利35件（包括1件美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)），主要涉及金屬雙極板制造、膜電極及其組件制造、啟停方法等；清華大學(xué)公開(kāi)專(zhuān)利15件，主要涉及雙極板制造、催化劑、冷啟動(dòng)以及壽命預(yù)測(cè)等；北京理工大學(xué)公開(kāi)專(zhuān)利14件，主要涉及空壓機(jī)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)等；南京大學(xué)公開(kāi)專(zhuān)利7件，主要涉及質(zhì)子交換膜以及膜電極制備等；武漢理工大學(xué)與重慶地大工研院均公開(kāi)專(zhuān)利6件，其中武漢理工大學(xué)公開(kāi)專(zhuān)利主要涉及質(zhì)子交換膜制備、鉑催化劑回收、雙極板流場(chǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)等。電子科技大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、武漢船用電力推進(jìn)裝置研究所均公開(kāi)專(zhuān)利5件；福州大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)科技技術(shù)大學(xué)均公開(kāi)專(zhuān)利3件。?

3．  部分申請(qǐng)人及公開(kāi)專(zhuān)利介紹

3．1 豐田公司

2021年4月，豐田公司在燃料電池領(lǐng)域共公開(kāi)專(zhuān)利77件，主要涉及電堆、系統(tǒng)控制、整車(chē)等技術(shù)分支。下文分析的豐田公司燃料電池相關(guān)專(zhuān)利的專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為JP2021052575A、JP2021064438A。JP2021052575A涉及燃料電池冷藏車(chē)用電源系統(tǒng)；JP2021064438A涉及燃料電池老化處理。

3．1．1 JP2021052575A——燃料電池冷藏車(chē)用電源系統(tǒng)

在燃料電池冷藏車(chē)工作過(guò)程中，需要確保車(chē)內(nèi)冷卻裝置的電力供應(yīng)。當(dāng)車(chē)輛臨時(shí)停車(chē)時(shí)，需要將二次電池的電力提供給冷卻裝置，因此在二次電池與驅(qū)動(dòng)裝置之間設(shè)置了繼電器，并對(duì)該繼電器進(jìn)行控制以向冷卻裝置供電。然而，當(dāng)用于控制該繼電器的系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可能不能為冷卻裝置供電。

基于此，豐田公司提出一種燃料電池冷藏車(chē)用電源系統(tǒng)。該電源系統(tǒng)包括燃料電池系統(tǒng)70、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)20、冷卻裝置30、控制單元80，二次電池繼電器40等。其中，二次電池通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)L1向驅(qū)動(dòng)電機(jī)和冷卻裝置供電；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)20包括升壓系統(tǒng)50、逆變器22、驅(qū)動(dòng)電機(jī)21等。

為了保障冷卻裝置的電力供應(yīng)，豐田提出了在冷藏車(chē)工作期間的電源設(shè)定處理方法。

首先，控制單元確認(rèn)是否檢測(cè)到燃料電池系統(tǒng)發(fā)生故障，如當(dāng)燃料電池電壓低于設(shè)定下限電壓時(shí)，則判斷燃料電池系統(tǒng)發(fā)生故障。當(dāng)檢測(cè)到燃料電池系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，控制單元將冷卻裝置的電源設(shè)定為二次電池，并結(jié)束電源設(shè)定處理。當(dāng)未檢測(cè)到燃料電池系統(tǒng)發(fā)生故障，控制單元開(kāi)始確認(rèn)是否檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障，如當(dāng)超過(guò)預(yù)定閾值的電流流過(guò)逆變器22時(shí)，控制單元檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障，此時(shí)控制單元將冷卻裝置的電源設(shè)置為燃料電池。當(dāng)未檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障，控制單元接著判斷二次電池是否發(fā)生故障，如當(dāng)二次電池電壓低于設(shè)定的下限電壓時(shí)，控制單元檢測(cè)到二次電池發(fā)生故障，此時(shí)控制單元將冷卻裝置的電源設(shè)置為燃料電池。此外，在檢測(cè)二次電池發(fā)生故障時(shí)，控制單元還可判斷燃料電池是否啟動(dòng)，當(dāng)燃料電池啟動(dòng)時(shí)，則保持將冷卻裝置的電源設(shè)置為二次電池；在燃料電池未起動(dòng)的情況下，則切斷二次電池的電力供應(yīng)狀態(tài)，防止當(dāng)將二次電池電力用于燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)電源時(shí)，使用故障的二次電池來(lái)啟動(dòng)燃料電池系統(tǒng)，以向冷卻裝置供電。

3．1．2 JP2021064438A——燃料電池老化處理方法

由于電解質(zhì)膜水含量不足，電堆在組裝后可能出現(xiàn)發(fā)電性能不足的現(xiàn)象。而現(xiàn)有燃料電池老化處理方法中，需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間才能來(lái)使電解質(zhì)膜水含量充足�；�于此，豐田公司提出了一種新老化處理方法，通過(guò)以最大供應(yīng)壓力供給氧化氣體，并經(jīng)預(yù)定時(shí)間后停止電堆發(fā)電來(lái)快速增加電解質(zhì)膜的含水量并去除附著在催化劑上的雜質(zhì)。詳情如下：

當(dāng)燃料電池堆組裝完成后，控制裝置80將燃料氣體和氧化氣體供應(yīng)到燃料電池，并啟動(dòng)連接到燃料電池的負(fù)載以使燃料電池開(kāi)始發(fā)電，燃料電池在發(fā)電的同時(shí)產(chǎn)生熱量。其中，燃料氣體以預(yù)定流量進(jìn)行供給，氧化氣體以最大供應(yīng)壓力（如設(shè)定為≥150kPa）進(jìn)行供給。當(dāng)以最大供應(yīng)壓力將氧化氣體供應(yīng)至燃料電池時(shí)，由于每個(gè)電池隔板的氧化氣體通道壓力升高，氧化氣體流速降低，因此氧化氣體動(dòng)能降低，使得每個(gè)單元電池流路上流動(dòng)的氧化氣體壓力損失減小，從而使每個(gè)單元電池的氧化氣體流量均衡。

在經(jīng)預(yù)設(shè)時(shí)間后，控制裝置降低氧化氣體的回路壓力，并停止電堆發(fā)電。當(dāng)電堆停止發(fā)電后，單元電池的溫度開(kāi)始降低。由于氧化氣體分壓降低，水蒸氣分壓開(kāi)始上升。通過(guò)在蒸汽分壓增加的狀態(tài)下停止發(fā)電，可以促進(jìn)由單元電池溫度下降引起的水蒸氣結(jié)露現(xiàn)象（即水蒸氣冷凝為液態(tài)水），因此可以提前增加各單電池電解質(zhì)膜的含水量并去除附著在催化劑上的雜質(zhì)，縮短了燃料電池老化處理時(shí)間。

3．2 本田公司

2021年4月，本田公司在燃料電池領(lǐng)域共公開(kāi)專(zhuān)利22件，主要涉及電堆、系統(tǒng)控制、儲(chǔ)氫相關(guān)等技術(shù)分支。下文分析的本田公司燃料電池相關(guān)專(zhuān)利的專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為US10971744B2、CN112599819A。US10971744B2涉及燃料電池MEA漏電檢測(cè)；CN112599819A涉及燃料電池啟動(dòng)方法。

3．2．1 US10971744B2——燃料電池MEA漏電檢測(cè)

當(dāng)MEA在熱壓過(guò)程中產(chǎn)生損傷或是當(dāng)碳纖維刺穿電解質(zhì)膜時(shí)，MEA可能會(huì)發(fā)生漏電現(xiàn)象。在燃料電池工作過(guò)程中，反應(yīng)熱會(huì)導(dǎo)致具有缺陷的MEA進(jìn)一步發(fā)生劣化，進(jìn)而影響燃料電池發(fā)電性能。因此，需要在裝堆前檢測(cè)出發(fā)生漏電的MEA，并執(zhí)行相應(yīng)處理。現(xiàn)有技術(shù)有采用施加恒流電源給電池充電并通過(guò)測(cè)量穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的電流值來(lái)檢測(cè)MEA是否發(fā)生漏電。然而，測(cè)量穩(wěn)定狀態(tài)下的電流值需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，使得檢查MEA的時(shí)間偏長(zhǎng)。

為了縮短檢測(cè)時(shí)間，現(xiàn)有技術(shù)有提及在電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前，通過(guò)施加更大的檢測(cè)電壓來(lái)縮短充電時(shí)間，從而縮短檢測(cè)MEA的時(shí)間。然而，電壓變化越大，電流值達(dá)至穩(wěn)定狀態(tài)所花的時(shí)間就越長(zhǎng)。如果在電流不穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行檢查，則會(huì)導(dǎo)致精度降低。

基于此，本田提出了一種MEA漏電檢測(cè)方法。通過(guò)施加階段式遞減電流，可有效縮短檢測(cè)時(shí)間以及提高檢測(cè)精度。

首先，將待檢測(cè)MEA放置于檢測(cè)裝置上，通過(guò)施加載荷確保上下電極板夾持住MEA；當(dāng)MEA固定后，施加電解質(zhì)膜可承受的最大電壓U1（如1V）至MEA，經(jīng)預(yù)定充電時(shí)間t1（如1s）后，減小施加電壓值至第二電壓U2（如0．6－0．8V）。在以第二電壓U2充電規(guī)定時(shí)間t2后（t2＞t1，t2可選6S），將電壓減小至檢測(cè)電壓U3（如0．3V），經(jīng)時(shí)間t3后（t3＞t2，t3可選13s）測(cè)量電流值，同時(shí)根據(jù)電流值的大小來(lái)判斷MEA是否正常。在檢測(cè)判斷完成后即可解除電極板加壓并將MEA取出以結(jié)束檢查。

本方案通過(guò)施加較短時(shí)間的大電壓來(lái)快速對(duì)MEA進(jìn)行充電；通過(guò)使施加的電壓階段式下降，減少了伴隨電壓下降產(chǎn)生的逆流電流量，從而減小了電流值變動(dòng)；另外，利用電壓幅值較小的檢測(cè)電壓可同時(shí)兼顧檢測(cè)時(shí)間與檢測(cè)精度。

3．2．2 CN112599819A——燃料電池啟動(dòng)方法

當(dāng)燃料電池停止發(fā)電后，若系統(tǒng)內(nèi)殘留有反應(yīng)氣體，可能使得陰極側(cè)保持高電位，造成催化劑層發(fā)生劣化。為了防止該情況發(fā)生，現(xiàn)有技術(shù)中有采用排氣再循環(huán)處理（EGR處理），即在燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)將陰極流路中殘留的氧化氣體通過(guò)排氣再循環(huán)管路重新送至電堆，使電堆進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)將電堆與高壓蓄電池連接，利用電堆發(fā)電產(chǎn)生的電力來(lái)對(duì)高壓蓄電池充電。由此，電堆電壓降低，可利用高壓蓄電池的電力來(lái)啟動(dòng)燃料電池車(chē)輛。然而，當(dāng)燃料電池長(zhǎng)時(shí)間閑置時(shí)，高壓蓄電池會(huì)因自身放電而使得SOC降低，因此沒(méi)有足夠的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)氣泵向電堆供給氧化氣體，造成燃料電池車(chē)輛無(wú)法啟動(dòng)。

基于此，本田公司提出了一種燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)方法，通過(guò)利用低壓蓄電池驅(qū)動(dòng)排氣再循環(huán)泵吸入大氣并將其供給電堆中，同時(shí)從燃料罐向電堆供給燃料氣體來(lái)使電堆發(fā)電，將電堆發(fā)電產(chǎn)生的電力來(lái)對(duì)高壓蓄電池充電，當(dāng)高壓蓄電池電力足夠時(shí)執(zhí)行通常發(fā)電。詳情如下：

燃料電池系統(tǒng)12包括電堆34、氧化氣體供給裝置36、燃料氣體供給裝置38、排氣再循環(huán)泵54（EGR泵）、高壓蓄電池14、低壓蓄電池16、升壓轉(zhuǎn)換器18、降壓轉(zhuǎn)換器28、升降壓轉(zhuǎn)換器26、控制裝置30等。

當(dāng)燃料電池車(chē)輛停機(jī)時(shí)，控制器利用EGR泵執(zhí)行EGR處理，將系統(tǒng)內(nèi)殘留的氧化氣體消耗掉。在車(chē)輛處于長(zhǎng)時(shí)間閑置狀態(tài)下，若重新啟動(dòng)燃料電池車(chē)輛，首先由電壓表、電流表、溫度計(jì)分別獲取高壓蓄電池、低壓蓄電池的電壓、電流以及溫度，基于高壓蓄電池、低壓的開(kāi)路電壓（即獲得的電壓值）以及溫度分別計(jì)算各自的SOC，并進(jìn)行記錄。判斷高壓蓄電池的開(kāi)路電壓Vhocv是否大于等于驅(qū)動(dòng)氣泵的閾值電壓Vth；當(dāng)Vhocv＜Vth，高壓蓄電池不能驅(qū)動(dòng)氣泵運(yùn)轉(zhuǎn)。在此情況下，由低壓蓄電池驅(qū)動(dòng)EGR泵，當(dāng)EGR反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以及空氣吸入閥78打開(kāi)時(shí)（t2時(shí)刻），由于因內(nèi)部空氣循環(huán)產(chǎn)生的負(fù)壓，大氣被吸入到氧化氣體排出管路67側(cè)，并從氧化氣體出口連通口58b導(dǎo)入到陰極流路47中，因此陰極流量47內(nèi)的氧濃度上升。在t3時(shí)刻，將阻斷閥84打開(kāi)，驅(qū)動(dòng)噴射器57，將燃料氣體供給到電堆，并且將高壓蓄電池與電堆連接，電堆開(kāi)始進(jìn)行發(fā)電并對(duì)高壓蓄電池進(jìn)行充電。在Vhocv≥Vth的t4時(shí)刻，接觸器50閉合，空氣吸入閥78關(guān)閉，使用高壓蓄電池的電力驅(qū)動(dòng)氣泵52，執(zhí)行通常發(fā)電。

3．3 博世公司＆尼古拉卡車(chē)

3．3．1 CN112740452A——雙堆燃料電池工作方法

為了保證燃料電池發(fā)電效率，需要對(duì)燃料電池運(yùn)行溫度進(jìn)行控制。如，在燃料電池運(yùn)行期間需要提供有效冷卻以防止燃料電池出現(xiàn)過(guò)熱情況；另外，在低溫啟動(dòng)時(shí)，需要快速提升電池溫度以提高反應(yīng)效率。

基于此，博世公司與尼古拉公司共同申請(qǐng)專(zhuān)利中提及到一種高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行燃料電池系統(tǒng)的方法，通過(guò)提出四種不同的運(yùn)行模式，來(lái)保證雙堆系統(tǒng)的有效運(yùn)行。具體如下：

燃料電池系統(tǒng)包括電堆22、26，第一冷卻劑回路14，第二冷卻劑回路18，旁通管路64、72，第一冷卻劑泵30、第二冷卻劑泵34，PTC加熱器42，內(nèi)部空間熱交換器82等。

運(yùn)行模式1：在電堆22、26不活動(dòng)、第二冷卻劑泵34不活動(dòng)（即第二冷卻劑回路18不活動(dòng)）的情況下，通過(guò)第一冷卻劑泵30向燃料電池22輸入冷卻劑，輸入電堆的冷卻劑經(jīng)PTC電熱器42加熱。在運(yùn)行模式1中，第一冷卻劑回路58不活動(dòng)，冷卻劑流經(jīng)第一旁路管路64，同時(shí)內(nèi)部空間熱交換器82不活動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)快速對(duì)電堆22進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)電堆22溫度達(dá)到可啟動(dòng)的最低溫度后，電堆22開(kāi)始工作，為了節(jié)省能量，此時(shí)停止PTC加熱器42工作，同時(shí)打開(kāi)第二冷卻劑泵34，利用電堆22產(chǎn)生的廢熱加熱冷卻劑來(lái)對(duì)電堆26進(jìn)行預(yù)熱。為了加速電堆26的預(yù)熱，冷卻劑同樣僅流經(jīng)第二旁路管路72，同時(shí)內(nèi)部空間熱交換器82可進(jìn)行使用。

運(yùn)行模式2：在電堆22活動(dòng)，電堆26不活動(dòng)的情況下，通過(guò)使冷卻劑泵30、34運(yùn)行，以將冷卻劑泵送至冷卻劑回路14、18。冷卻劑經(jīng)過(guò)不活動(dòng)的電堆26，使電堆26保持溫暖。為了避免對(duì)冷卻劑進(jìn)行不必要的加熱，在運(yùn)行模式2下，PTC加熱器不進(jìn)行工作（內(nèi)部空間熱交換器82為運(yùn)行狀態(tài)）。

運(yùn)行模式3：在電堆22、26均活動(dòng)的情況下，電堆22、26產(chǎn)生的廢熱經(jīng)冷卻器62、70排走。在該模式下，PTC加熱器同樣不運(yùn)行。

運(yùn)行模式4：在該運(yùn)行模式下，電堆26、第二冷卻器70不活動(dòng)，通過(guò)降低冷卻功率，確保燃料電池車(chē)輛在外部低溫以及行車(chē)風(fēng)引起冷卻風(fēng)險(xiǎn)時(shí)冷卻劑回路14、18中的冷卻劑溫度合適，此時(shí)冷卻劑繞行旁通流路72，且仍流入電堆26，使電堆26溫度保持在運(yùn)行溫度范圍內(nèi)。

在雙堆系統(tǒng)中，通過(guò)快速預(yù)熱單個(gè)電堆，同時(shí)利用該電堆工作產(chǎn)生的廢熱對(duì)另一電堆進(jìn)行加熱，可有效減少電加熱器消耗的能量；通過(guò)利用系統(tǒng)中所有的冷卻器可將單個(gè)冷卻器設(shè)計(jì)得更小或者降低用于冷卻所需的排風(fēng)功率；通過(guò)使冷卻劑流經(jīng)不活動(dòng)的電堆，并使該電堆保持在合適溫度，可降低驅(qū)動(dòng)所需冷卻器的功率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

3．4 儲(chǔ)氫相關(guān)技術(shù)部分專(zhuān)利一覽

（END）