СИСТЕМА ПОДАЧИ ЭНЕРГИИ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМ ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

1. Способ управления напряжением топливного элемента в системе подачи энергии, содержащей топливный элемент, приспособленный для подачи электрической энергии к потребителю, при этом способ управления напряжением характеризуется тем, что включает:
прерывание электрического соединения между топливным элементом и потребителем в состоянии низкой нагрузки, когда электрическая мощность, востребованная потребителем, меньше или равна заданной опорной величине,
подачу кислорода к топливному элементу в соответствии с заданным условием, когда электрическое соединение между топливным элементом и потребителем прервано, при этом заданное условие является условием для снабжения топливного элемента кислородом, требуемым для приведения напряжения разомкнутой цепи топливного элемента к заданному целевому напряжению,
измерение напряжения разомкнутой цепи топливного элемента после подачи кислорода к топливному элементу в соответствии с заданным условием,
уменьшение количества кислорода, поданного к топливному элементу, в состоянии первого напряжения, когда измеренное напряжение разомкнутой цепи выше, чем целевое напряжение на первую величину или еще выше,
увеличение количества кислорода, поданного к топливному элементу, в состоянии второго напряжения, когда измеренное напряжение разомкнутой цепи ниже, чем целевое напряжение на вторую величину или еще ниже, и
поддержание количества кислорода, поданного к топливному элементу, в состоянии поддержания напряжения, когда измеренное напряжение разомкнутой цепи ниже, чем сумма целевого напряжения и первой величины, и выше, чем величина, полученная вычитанием второй величины из целевого напряжения.
2. Способ управления напряжением по п. 1, дополнительно включающий:
определение в состоянии низкой нагрузки, применяется ли первое состояние или второе состояние, при этом первое состояние является состоянием, когда вероятность того, что потребителю быстро понадобится электрическая мощность, является более высокой, чем вероятность того, что потребителю быстро понадобится электрическая мощность во втором состоянии,
использование заданного первого целевого напряжения в качестве целевого напряжения, когда определено, что применяется первое состояние, и
использование второго целевого напряжения в качестве целевого напряжения, когда определено, что применяется второе состояние, при этом второе целевое напряжение меньше, чем первое целевое напряжение.
3. Способ управления напряжением по п. 1, дополнительно включающий:
использование первого целевого напряжения в качестве целевого напряжения, когда время, прошедшее после подачи кислорода к топливному элементу в соответствии с заданным условием в состоянии низкой нагрузки, меньше, чем заданное опорное время, и
изменение целевого напряжения с первого целевого напряжения на второе целевое напряжение, которое ниже, чем первое целевое напряжение, когда заданное опорное время истекло после подачи кислорода к топливному элементу в соответствии с заданным условием.
4. Способ управления напряжением по п. 1, дополнительно включающий:
определение в состоянии низкой нагрузки, является ли положение селектора переключения передач заданным положением движения или заданным положением отсутствия движения,
использование заданного первого целевого напряжения в качестве целевого напряжения, когда положение селектора переключения передач определяется как заданное положение движения, и
использование второго целевого напряжения в качестве целевого напряжения, когда положение селектора переключения передач определяется как заданное положение отсутствия движения, при этом второе заданное напряжение меньше, чем первое целевое напряжение.
5. Способ управления напряжением по п. 4, дополнительно включающий:
использование первого целевого напряжения в качестве целевого напряжения, когда время, прошедшее после подачи кислорода к топливному элементу в соответствии с заданным условием, меньше, чем заданное опорное время, и когда положение селектора переключения передач определено как заданное положение движения, и
изменение целевого напряжения с первого целевого напряжения на второе целевое напряжение, когда заданное опорное время истекло после подачи кислорода к топливному элементу в соответствии с заданным условием, и когда положение селектора переключения передач определено как заданное положение движения.
6. Способ управления напряжением по п. 1, дополнительно включающий:
определение в состоянии низкой нагрузки, находится ли транспортное средство, включающее в себя топливный элемент, в первом состоянии или во втором состоянии, при этом в первом состоянии существует более высокая вероятность требования потребителем заданной скорости отклика в отношении электрической мощности, чем во втором состоянии, при этом заданная скорость отклика выше или равна заданному уровню,
использование заданного первого целевого напряжения в качестве целевого напряжения, когда транспортное средство находится в первом состоянии, и
использование второго целевого напряжения в качестве целевого напряжения, когда транспортное средство находится во втором состоянии, при этом второе целевое напряжение ниже, чем первое целевое напряжение.
7. Способ управления напряжением по п. 1, дополнительно включающий:
изменение целевого напряжения с первого целевого напряжения на второе целевое напряжение, которое ниже, чем первое целевое напряжение, когда после подачи кислорода к топливному элементу в соответствии с заданным условием в состоянии низкой нагрузки напряжение разомкнутой цепи для топливного элемента снижается на заданную допустимую величину или больше по отношению к первому целевому напряжению, установленному в качестве целевого напряжения.
8. Способ управления напряжением по любому из пп. 2-7, дополнительно включающий:
временное прекращение подачи кислорода к топливному элементу перед тем, как кислород будет подан к топливному элементу после изменения целевой величины напряжения разомкнутой цепи топливного элемента с первого целевого напряжения на второе целевое напряжение.
9. Способ управления напряжением топливного элемента в системе подачи энергии, включающей в себя топливный элемент, сконфигурированный для подачи электрической энергии к потребителю, при этом способ управления напряжением включает:
подачу кислорода к топливному элементу в соответствии с заданным условием в состоянии низкой нагрузки, в котором электрическая мощность, востребованная потребителем, меньше или равна заданной опорной величине, при этом заданное условие, является условием для подачи к топливному элементу кислорода, необходимого для приведения напряжения топливного элемента к заданному целевому напряжению,
измерение напряжения топливного элемента после подачи кислорода к топливному элементу в соответствии с заданным условием,
инициирование генерирования топливным элементом электрической энергии путем установки выходного напряжения как целевого напряжения в состоянии первого напряжения, в котором измеренное напряжение выше, чем целевое напряжение на первую величину или еще выше,
увеличение количества поданного к топливному элементу кислорода в состоянии, когда электрическое соединение между топливным элементом и потребителем прервано, в состоянии второго напряжения, в котором измеренное напряжение ниже, чем целевое напряжение на вторую величину или еще ниже, и
поддержание количества кислорода, поданного к топливному элементу в состоянии поддержания напряжения, в котором измеренное напряжение ниже, чем сумма целевого напряжения и первая величина, и выше величины, полученной вычитанием второй величины из целевого напряжения.
10. Система подачи энергии, характеризующаяся тем, что содержит:
топливный элемент, сконфигурированный для подачи электрической энергии к потребителю,
блок подачи кислорода, сконфигурированный для подачи кислорода к катоду топливного элемента,
блок регулирования количества кислорода, сконфигурированный для регулирования количества кислорода, поданного к катоду посредством блока подачи кислорода,
блок прерывания нагрузки, сконфигурированный для прерывания электрического соединения между топливным элементом и потребителем в состоянии низкой нагрузки, в котором электрическая мощность, востребованная потребителем, меньше или равна заданной опорной величине, и
датчик напряжения, сконфигурированный для измерения напряжения разомкнутой цепи топливного элемента, при этом
блок регулирования количества кислорода сконфигурирован для приведения в действие блока подачи кислорода в соответствии с заданным условием в состоянии низкой нагрузки, при этом заданное условие является условием для снабжения топливного элемента кислородом, необходимым для приведения напряжения разомкнутой цепи топливного элемента к заданному целевому напряжению, причем
блок регулирования количества кислорода сконфигурирован для приведения блока подачи кислорода, осуществляемого после приведения его в действие, в состояние первого напряжения для уменьшения количества кислорода, поданного к топливному элементу, при этом состояние первого напряжения является состоянием, когда измеренное напряжение разомкнутой цепи выше, чем целевое напряжение, на первую величину или еще выше, и
блок регулирования количества кислорода сконфигурирован для приведения блока подачи кислорода, осуществляемого после приведения его в действие, в состояние второго напряжения для увеличения количества кислорода, поданного к топливному элементу, при этом состояние второго напряжения является состоянием, когда измеренное напряжение разомкнутой цепи ниже, чем целевое напряжение, на вторую величину, или еще ниже.
11. Система подачи энергии по п. 10, в которой
блок подачи кислорода включает в себя канал подачи кислорода, блок введения кислорода, обходной канал, клапан разделения потока, и клапан регулирования потока, при этом
канал подачи кислорода представляет собой канал, соединенный с катодом,
блок введения кислорода сконфигурирован для введения кислорода в канал подачи кислорода,
обходной канал ответвляется от канала подачи кислорода и сконфигурирован для направления кислорода, подаваемого из блока введения кислорода, не позволяя кислороду проходить через катод,
клапан разделения потока установлен в положении, в котором обходной канал ответвляется от канала подачи кислорода, и сконфигурирован для изменения пропорции распределения кислорода, распределенного между каналом подачи кислорода и обходным каналом в зависимости от состояния открытия клапана разделения потока,
клапан регулирования потока установлен в канале подачи кислорода, и сконфигурирован для изменения количества поданного к катоду кислорода, и
блок регулирования количества кислорода сконфигурирован для регулирования количества поданного к катоду кислорода путем изменения, по меньшей мере, одного из: количества кислорода, введенного блоком введения кислорода, состояния открытия клапана разделения потока и степени открытия клапана регулирования потока.
12. Система подачи энергии по п. 11, в которой
блок регулирования количества кислорода сконфигурирован для регулирования количества поданного к катоду кислорода путем изменения степени открытия клапана регулирования потока в состоянии, когда количество кислорода, вводимое блоком введения кислорода, и состояние открытия клапана разделения потока зафиксированы.
13. Система подачи энергии, характеризующаяся тем, что содержит
топливный элемент, сконфигурированный для подачи электрической энергии к потребителю,
блок подачи кислорода, сконфигурированный для подачи кислорода к катоду топливного элемента,
по меньшей мере, одно электронное устройство управления, сконфигурированное для регулирования количества кислорода, поданного блоком подачи кислорода к катоду, и для управления выходной характеристикой топливного элемента,
блок прерывания нагрузки, сконфигурированный для прерывания электрического соединения между топливным элементом и потребителем, и
датчик напряжения, сконфигурированный для измерения напряжения топливного элемента, при этом
электронное устройство управления сконфигурировано для приведения в действие блока подачи кислорода в соответствии с заданным условием в состоянии низкой нагрузки, при этом заданное условие является условием для снабжения топливного элемента кислородом, требуемым для приведения напряжения топливного элемента к заданному целевому напряжению, и
электронное устройство управления сконфигурировано для приведения в действие блока подачи кислорода для увеличения поданного к катоду количества кислорода, после приведения в действие блока подачи кислорода в соответствии с заданным условием, в состоянии второго напряжения и в состоянии, когда блок прерывания нагрузки прерывает электрическое соединение между топливным элементом и потребителем, при этом состояние второго напряжения является состоянием, в котором измеренное напряжение ниже, чем целевое напряжение, на вторую величину или еще ниже, и
электронное устройство управления сконфигурировано для управления состоянием выходной характеристики топливного элемента с целью изменения выходного напряжения топливного элемента на целевое напряжение после того, как электронное устройство управления приведет в действие блок подачи кислорода в соответствии с заданным условием, и в состоянии первого напряжения, когда измеренное напряжение выше, чем целевое напряжение, на первую величину или еще выше.