阅读说明：本技术 燃料电池车辆的外部供电系统和供电方法 (External power supply system and power supply method for fuel cell vehicle ) 是由 李圭一 朴建炯 于 2018-12-04 设计创作，主要内容包括：提供了一种燃料电池车辆的外部供电系统和供电方法。该系统包括燃料电池、以及经由主总线端子连接到燃料电池的高压电池。充电/放电单元执行高压电池的充电或者放电。供电线路从主总线端子分支并且连接到车辆外部的负载以供应燃料电池或者高压电池的电力到车辆外部的负载。控制器基于供应给车辆外部的负载的功率的大小以及高压电池的电荷状态SOC来操作燃料电池和充电/放电单元。(An external power supply system and a power supply method of a fuel cell vehicle are provided. The system includes a fuel cell, and a high voltage battery connected to the fuel cell via a primary bus terminal. The charging/discharging unit performs charging or discharging of the high-voltage battery. The power supply line branches from the main bus terminal and is connected to a load outside the vehicle to supply electric power of the fuel cell or the high-voltage battery to the load outside the vehicle. The controller operates the fuel cell and the charge/discharge unit based on the magnitude of power supplied to a load outside the vehicle and the state of charge SOC of the high-voltage battery.)

燃料电池车辆的外部供电系统和供电方法

技术领域

本发明涉及一种燃料电池车辆的外部供电系统和供电方法，并且更特别地，涉及一种基于供应到车辆外部的负载的功率的大小以及高压电池的电荷状态(SOC)的配电控制。

背景技术

燃料电池为通过电化学反应将燃料的化学能转换成电能的能量转换设备，而不需要通过燃烧来将化学能转换成热量，并且可以用于供应电力给工业、家居、以及汽车设备，此外，还可以用于供应电力给小的电气/电子产品和移动设备。特别地，在具有高功率密度的聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)中，PEMFC的最里面的部分包括为主要组成部分的膜电极组(MEA)。膜电极组包括可以移动质子的聚合物电解质膜，以及为覆有催化剂的电极层的阴极和阳极，使得氢和氧可以在电解质膜的两个表面上反应。

在车辆上安装这样的燃料电池的燃料电池车辆使用燃料电池产生的电力来驱动马达，由此获得功率。然而，这样的燃料电池车辆可以利用为这样一种供电系统，其连接到位于车辆外部的负载并且配置成给车辆外部的负载供电。换而言之，燃料电池车辆可以配置成给车辆外部的负载供电，作为可移动的发电机。然而，当使用这样的可移动的发电机来操作燃料电池车辆时，存在对通过适于每一情形的配电控制或者燃料怠速停止控制来为车辆外部供电的技术的需求。

已经提供了描述为相关技术的事项，其仅仅用于辅助理解本发明的背景技术并且不应该被当作对应于本领域技术人员知晓的相关技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池车辆的外部供电系统和供电方法，其能够基于供应给车辆外部的负载的功率的大小和高压电池的电荷状态(SOC)来控制燃料电池和充电/放电单元的操作。

根据本发明的示例性实施例，燃料电池车辆的外部供电系统可以包括：燃料电池；高压电池，经由主总线端子连接到燃料电池；充电/放电单元，配置成执行高压电池的充电或者放电；供电线路，从主总线端子分支并且连接到车辆外部的负载以供应燃料电池或者高压电池的电力到车辆外部的负载；以及控制器，配置成基于供应给车辆外部的负载的功率的大小以及高压电池的电荷状态(SOC)来操作燃料电池和充电/放电单元。

充电/放电单元可以为在燃料电池与高压电池之间置于主总线端子处的直流(DC)变换器。供电线路可以并联连接在燃料电池与充电/放电单元之间以供应来自燃料电池或者高压电池的电力到车辆外部的负载。控制器可以配置成随着供应到车辆外部的负载的功率的大小增大而将从燃料电池供应的电力的比例调整为增大。控制器还可以配置成随着供应到车辆外部的负载的功率的大小减小而将从高压电池供应的电力的比例调整为增大。

附加地，控制器可以配置成基于供应给车辆外部的负载的功率的大小来将控制模式划分成多个控制模式，以及在所述多个模式中的低功率模式中，当高压电池的电荷状态等于或者大于预定的第一SOC时停止燃料电池的操作并且允许仅仅高压电池供应电力给车辆外部的负载。控制器可以配置成当充电/放电单元抑制高压电池的输出电压升压时允许高压电池供应电力给车辆外部的负载。

控制器可以配置成基于供应给车辆外部的负载的功率的大小来将控制模式划分成多个控制模式，以及在所述多个模式中的低功率模式中，当高压电池的电荷状态小于预定的第二SOC时供应电力给车辆外部的负载同时使用燃料电池对高压电池进行充电。控制器可以被进一步配置成基于供应给车辆外部的负载的功率的大小来将控制模式划分成多个控制模式，以及在所述多个模式中的中间功率模式中当高压电池的电荷状态等于或者大于预定的第三SOC时操作充电/放电单元以抑制高压电池的充电或者放电。

控制器可以配置成当高压电池的电荷状态等于或者大于比第三SOC大的预定的第四SOC时停止燃料电池的操作并且允许仅仅高压电池供应电力给车辆外部的负载。控制器可以被进一步配置成基于供应给车辆外部的负载的功率的大小来将控制模式划分成多个控制模式，以及在所述多个模式中的高功率模式中当高压电池的电荷状态小于第五SOC时操作充电/放电单元以抑制高压电池的充电或者放电。

当高压电池的电荷状态等于或者大于第五SOC时充电单元可以操作以通过高压电池来供应电力给车辆外部的负载，并且当供应给车辆外部的负载的功率的大小小于预设功率值时可以停止燃料电池的操作。控制器可以配置成当高压的电荷状态小于可以小于第五SOC的第六SOC时操作燃料电池以供应电力给车辆外部的负载同时对高压电池进行充电。

根据本发明的另一示例性实施例，一种燃料电池车辆的外部供电方法，可以包括：得到将供应给车辆外部的负载的功率的大小；确定高压电池的电荷状态；以及基于所得到的供应给车辆外部的负载的功率的大小以及所确定的高压电池的电荷状态来操作燃料电池和DC变换器。

在燃料电池和DC变换器的操作中，可以基于供应给车辆外部的负载的功率的大小来将控制模式划分成多个控制模式，并且调整燃料电池和DC变换器的操作，使得随着供应给车辆外部的负载的功率的大小增大，从燃料电池供应的电力的比例增大，并且随着供应给车辆外部的负载的功率的大小减小，从高压电池供应的电力的比例增大。

外部供电方法可以进一步包括：在操作燃料电池和DC变换器之后，确定燃料电池的状态；以及，基于所确定的燃料电池的状态来操作燃料电池。响应于在确定燃料电池的状态中确定燃料电池在干涸状态中，可以停止燃料电池的操作并且可以操作DC变换器以抑制高压电池的输出电压的升压。响应于当确定燃料电池的状态时确定燃料电池在充盈状态中，可以通过将预设的恢复控制电流添加到所要求的燃料电池的电流来调整给燃料电池供应的空气。

附图说明

现在将参照在所附附图中图示的本公开内容的示例性实施来详细描述本公开内容的以上和其他特征，这里，在以下通过仅仅说明性的方式给出示例性实施例，并且因而不构成对本公开内容的限制，并且其中：

图1为根据本发明的示例性实施例的燃料电池车辆的外部供电系统的配置图解；

图2为根据本发明的示例性实施例的燃料电池车辆的外部供电方法的流程图；以及

图3至图5为根据本发明的示例性实施例的详细示出图2的流程图的图解。

具体实施方式

理解到，如这里所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他类似术语包括一般性的机动车，诸如乘用车，包括运动型多用途车(SUV)、公交车、卡车、各种商用车辆；船舶，包括各种船只和舰艇；航空器，等等，并且包括混动车、电动车、插电式混合动力电动车、氢动力车以及其他替代燃料车辆(例如，从石油之外的资源中得到的燃料)。如这里所提及的，混动车为具有两个或者更多个动力源的车辆，例如具有汽油动力和电动力两者的车辆。

尽管将示例性实施例描述为使用多个单元来执行示例性处理，但是，理解到，示例性的处理还可以由一个或多个模块来执行。附加地，理解到，术语控制器/控制器指代包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置成存储模块，并且处理器被专门配置成执行所述模块以执行以下进一步描述的一个或多个处理。

此外，本发明的控制逻辑可以具体化为包含由处理器、控制器/控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非瞬态计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪驱、智能卡和光数据存储设备。计算机可读记录介质还能够分布于网络耦合的计算机系统中，使得按照分布式方式(例如，通过远程信息处理服务器或者控制器域网络(CAN))来存储和执行计算机可读介质。

这里所使用的术语用于仅仅描述特定的实施例的目的并且不意图限制本发明。如这里所使用的，除非上下文清楚地指出，否则，单数形式的“一”以及“该”意图也包括复数形式。将进一步理解到，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”规定存在所记载的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件，但是不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其构成的组。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出的项中的一个或多个项中的任意者以及该一个或多个项的所有组合。

除非专门记载或者从上下文中明显的，如这里所使用的，将术语“约”理解为在现有技术中的正常容限范围内，例如在均值的两个标准的偏离内。“约”能够理解为在所记载的值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％、或0.01％内。除非上下文清楚说明，否则这里所提供的所有数值由术语“约”来修改。

说明了本说明书或者本申请中公开的本发明的示例性实施例中的专门的结构和功能描述，从而描述本发明的示例性实施例，因此，本发明的示例性实施例可以按照各种形式来实践并且不被解释为限于本说明书或者本申请中所公开的本发明的示例性实施例。

因为本发明的示例性实施例可以是经各种修改的并且可以具有若干形式，具体的示例性实施例将在所附附图中示出并且将本说明书或者本公开内容中详细描述。然而，将理解到，本发明不限于具体的示例性实施例，而是包括在本发明的精神和范围之内的所有的修改、等价物、以及替代。

诸如为“第一”、“第二”等的术语可以用于描述各种组件，但是组件不被解释为受所述术语限制。术语仅用于区分一个组件和另一个组件。例如，“第一”组件可以称为“第二”组件并且“第二”组件还可以类似地称为“第一”组件，而不脱离本发明的范围。

将理解到，当将一个组件称作“连接到”或者“耦合到”另一元件时，其可以直接连接或直接耦合到另一元件，或者连接或耦合到另一元件并且具有介入其间的其他元件。另一方面，将理解到，当将一个元件称作“直接连接到”或者“直接耦合到”另一元件时，其可以连接或者耦合到另一元件，而没有其他元件介入其间。描述组件之间的关系的其他表达也就是“在……与……之间”、“直接地在……与……之间”、“相邻”、“直接相邻”等并且应该类似地解释。

除非指出，否则，将理解到说明书中使用的所有术语包括技术和科学术语并且具有与本领域技术人员理解到的含义相同的含义。必须理解到，词典定义的术语与相关技术的上下文中的含义一致，并且除非上下文清楚地指出，否则不应该理想地或者过度形式地定义所述术语。

此后，将参照所附附图来详细描述本发明的示例性实施例。在每副附图中，相同的附图标记代表相同的元素。

图1为根据本发明的示例性实施例的燃料电池10车辆的外部供电系统的配置图解。参见图1，根据本发明的示例性实施例的燃料电池10车辆的外部供电系统可以包括：燃料电池10；高压电池30，经由主总线端子连接到燃料电池10；充电/放电单元20，配置成对高压电池30进行充电或者放电；供电线路，从主总线端子分支并且连接到车辆外部的负载40以供应燃料电池10或者高压电池30的电力到车辆外部的负载40；以及，控制器50，配置成基于供应给车辆外部的负载40的功率的大小以及高压电池30的电荷状态(SOC)来操作燃料电池10和充电/放电单元20。

燃料电池10可以为分别供应有氢和氧的燃料电池10堆，并且可以配置成通过其中的氢和氧的电化学反应来产生电能。燃料电池10可以经由主总线端子来连接到高压电池30。主总线端子可以进一步连接到马达和驱动车辆的其他配件设备。高压电池30可以配置成供应电力给主总线端子，同时经由主总线端子来对燃料电池10产生的电力进行充电或者对所充的电力进行放电。充电/放电单元20可以配置成调整高压电池30的充电或者放电。高压电池30可以进一步包括：电池管理系统(BMS)60，配置成监视燃料电池10的电荷状态(SOC)并且执行充电/放电单元20以调整电荷状态(SOC)。

控制器50可以包括在燃料电池10的车辆控制器(例如，燃料电池控制器(FCU))中，或者可以为单独形成的控制器。有可能基于供应给车辆外部的负载40的功率的大小以及高压电池30的电荷状态(SOC)来操作燃料电池10和充电/放电单元20。燃料电池10通常可以在燃料电池10的车辆启动时操作，但是，当高压电池30的电荷状态是足够的并且所要求的燃料电池10的电流最小，则燃料电池10的操作可能停止。车辆的启动未终结时燃料电池10的停止状态称作空闲停止(例如，FC空闲停止)模式。可以基于对应的模式来操作燃料电池10，以生成等于或者大于预定的大小的电流，由此提高燃料经济性。

在燃料电池10的空闲停止模式中，可以通过再流通线路来持续供应氢，并且，空气供应线路可以关闭以停止空气压缩机或者风机的操作，并且空气供应线路的空气控制阀可以调整关闭供应给燃料电池10的空气。车辆外部的负载40为供应电力给车辆的外部的负载40，以及当燃料电池10车辆操作为移动发电机时供应有来自燃料电池10或者高压电池30的电力的负载。对应的负载40可以单独地包括诸如为逆变器的电力变换器。有可能通过单独的传感器等来确定负载40是否连接到从主总线端子分支的供电线路。

因此，可以确定供电线路是否连接到车辆外部的负载40，并且响应于确定供电线路连接到车辆外部的负载40，可以按照外部供电模式来操作供电线路。充电/放电单元20可以为在燃料电池10与高压电池30之间置于主总线端子处的直流(DC)变换器。DC变换器20可以配置成通过DC/DC变换器来改变DC电力的电压。供电线路可以并联连接在燃料电池10与充电/放电单元20之间，从而能够将来自燃料电池10或者高压电池30的电力供应给车辆外部的负载40。换而言之，供电线路可以连接到燃料电池10与充电/放电单元20之间的主总线端子，从而能够通过充电/放电单元20来被供应有来自燃料电池10的电力或者来自高压电池30的电力。

图2为根据本发明的示例性实施例的燃料电池10车辆的外部供电方法的流程图，以及图3至5为详细示出图2的流程图的图解。这里在以下描述的方法可以由具有处理器和存储器的控制器来执行。参见图2至5，根据本发明的示例性实施例的燃料电池10车辆的外部供电方法可以包括：得到将供应给车辆外部的负载40的功率的大小(S100)；确定高压电池30的电荷状态(S200)；以及，基于所得到的供应给车辆外部的负载40的功率的大小以及所确定的高压电池30的电荷状态来操作燃料电池10和DC变换器20(S400，S500，以及S600)。

在燃料电池10和DC变换器20的操作(S400，S500，以及S600)中，可以基于供应给车辆外部的负载40的功率的大小来将控制模式划分成多个控制模式。特别地，供应给车辆外部的负载40的功率的大小可以为通过将配件设备等消耗的其他功率的大小与实际供应给负载40的功率的大小求和而获得的值。换而言之，在供应电力到车辆外部的负载40的模式中，该值可以为通过将连接到主总线端子以及车辆外部的负载40所消耗的所有功率的大小相加而获得的值。

基于供应给车辆外部的负载40的功率的大小，可以将控制模式划分成三个控制模式(例如，低功率模式、中间功率模式、以及高功率模式)，并且可以划分成三个或更多或者两个控制模式(S300)。例如，可以分别基于A[kW]和B[kW]来将控制模式划分成低功率模式、中间功率模式、以及高功率模式(S310，S320)。

在得到供应给车辆外部的负载40的功率的大小中(S100)，供应给车辆外部的负载40的功率的大小可以通过对预设时间(例如，约60秒)上的功率量进行平均来计算。特别地，可以假设供应给车辆外部的负载40的功率的大小与由于车辆的运转而带来的功率消耗相比不会突然实时改变。因此，可以在每个预设的时间(例如，约10秒)计算平均值同时更新供应给负载40的功率量，由此，可以计算供应给车辆外部的负载40的功率的大小。在确定高压电池30的电荷状态中(S200)，可以确定根据高压电池的状态的可以从高压电池放电的功率量与最大可充电功率量之比(％)。高压电池的状态还可以受诸如为温度的外部环境影响。

总体上，可以执行控制，使得随着供应给车辆外部的负载40的功率的大小增大，从燃料电池10供应的电力的比例可以增大。换而言之，操作燃料电池10的比例可以朝高功率模式增大，从而由此增大燃料电池10的供电比例。另一方面，可以调整燃料电池10和DC变换器20的操作，并且因而，随着供应给车辆外部的负载40的功率的大小减小，从高压电池30供应的电力的比例可以增大。换而言之，由于朝低功率模式操作燃料电池10，停止操作燃料电池10的比例可以增大并且通过高压电池30的充电或者放电而从高压电池30供应的电力的比例可以增大。

多个模式中控制外部供电的更具体的方法如下。参见图3，在所述多个模式中的低功率模式中(S400)，当高压电池30的电荷状态等于或者大于预定的第一SOC时，燃料电池10的操作可以停止并且仅仅操作高压电池30以供应电力给车辆外部的负载40(S420)。

换而言之，在可以确定高压电池30的电荷状态足够的第一SOC或更大中，燃料电池10的操作可以停止(S420)并且可以将仅仅高压电池30配置成供应电力给车辆外部的负载40。在第一SOC中，可以将高压电池30设置为不再需要被充电(S410)。特别地，有可能操作充电/放电单元20以使用高压电池30来供应电力给车辆外部的负载40同时抑制高压电池30的输出电压的升压(S430)。燃料电池10的输出电压的范围可以为约250至400V，以及高压电池30的输出电压的范围可以为约180至240V。充电/放电单元20可以配置成执行高压电池30的充电或者放电，并且可以配置成执行燃料电池10与高压电池30之间的升压。

然而，当停止燃料电池10的操作并且仅仅通过高压电池30来供应电力给负载40时，充电/放电单元20可以配置成抑制高压电池30的输出电压的升压，并且因而，高压电池30可以按照高压电池30的相对低的输出电压来放电。换而言之，可以增大仅仅高压电池30的输出电压或者最小升压电压(例如，约10[V])并且供应给负载40(S430)。

因为将单独的逆变器等安装在负载40上，即使给负载40供应相对低的电压，通过允许充电/放电单元20最小化升压，也有可能防止由于升压而带来的电力转换效率降低。另外，在所述多个模式中的低功率模式中，如果高压电池30的电荷状态小于预定的第二SOC，有可能供应电力给车辆外部的负载40同时使用燃料电池10来对高压电池30进行充电(S450)。可以将第二SOC设置成足够对高压电池30进行充电而不使高压电池30放电的值(S440)。

可以对高压电池30进行充电并且充电/放电单元20的充电功率可以调整为目标功率。具体地，可以执行控制以对高压电池30进行充电，由此将充电/放电单元20的充电功率调整为目标功率。附加地，充电/放电单元的充电功率可以使用目标功率与充电/放电单元20的实际充电功率之间的误差以及预设的功率增益来调整为目标功率。可以将功率增益预设为基于使用真实车辆的实验所计算的参数。

特别地，目标功率为充电器20的充电功率的目标值并且可以被设置为等于或者大于预设的最小值。在充电/放电单元20中，当充电或者放电在最小的功率范围中执行时，充电或者放电效率最低。因此，当充电/放电单元20对高压电池30进行充电或者放电时，可以将充电/放电单元20设置为等于或者大于预设的最小值(例如，约5kW)，由此防止由于充电或者放电而带来的电力浪费。换而言之，在低功率模式中，燃料电池10的操作可以最大程度地停止并且高压电池30的充电或者放电可以最大化，以供应电力给车辆外部的负载40。

回过来参见图4，在所述多个模式中的中间功率模式中(S500)，当高压电池30的电荷状态等于或者大于预定的第三SOC时，可以操作充电/放电单元20以抑制高压电池30的充电或放电(S520)。可以设置第三SOC，使得高压电池30的电荷状态对应于适当的状态(S510)。特别地，可以操作充电器20以抑制高压电池30的充电或者放电(S520)。如上所述的，当充电/放电单元20可以在最小的功率范围中充电或放电时，充电或者放电效率最小化并且因而，当不需要充电或者放电时，充电/放电单元20的操作可以停止，或者充电或者放电功率可以调整为0，由此使得有可能最小化充电/放电单元20消耗的功率。

另外，在所述多个模式中的中间功率模式中，当高压电池30的电荷状态小于预定的第三SOC时，有可能供应电力给车辆外部的负载40同时使用燃料电池10来对高压电池30进行充电(S570)。即使当操作充电单元20以抑制高压电池30的充电或者放电时，可以在配置成感测充电单元20中的电压或者功率的传感器中检测到感测偏移等。另外，误差可以实时发生在车辆外部的负载40中或者车辆内部的电源中。因此，即使当操作以抑制充电或者放电时，可能出现最小的充电或者放电，并且高压电池30的电荷状态可能改变。

当预定的第四SOC具有大于第三SOC的高压电池30的电荷状态时，控制器50可以配置成停止操作燃料电池10并且允许仅仅高压电池30来供应电力给车辆外部的负载40(S540)。第四SOC对应于这样一种适当的状态：通过放电来消耗高压电池30的电荷状态而高压电池30的电荷状态足够，并且可以被设置为与第一SOC相同(S530)。

可以停止燃料电池10的操作并且可以操作燃料电池10在停止模式(FC IDLESTOP)中。特别地，在燃料电池10的停止模式中，供应给燃料电池10的氢可以持续地再循环，供应给燃料电池10的空气的供应可以中断，并且可以停止诸如为风机的空气供应设备的驱动。特别地，有可能操作充电/放电单元20来供应电力给车辆外部的负载40同时抑制高压电池30的输出电压的升压(S550)。对高压电池30进行放电的操作可以继续，直到高压电池30的电荷状态变得小于预定的第三SOC(S560)。换而言之，在中间功率模式中(S500)，当高压电池30的电荷状态维持在足够的状态中时可以使用燃料电池10和高压电池30两者来将电力供应给车辆外部的负载40。

回过来参见图5，在所述多个模式中的高功率模式中(S500)，当高压电池30的电荷状态小于第五SOC时，可以操作充电/放电单元20以抑制高压电池30的充电或者放电(S690)。第五SOC可以为必须对具有足够电荷状态的高压电池30进行放电(S610)的状态。例如，第五SOC可以被设置为等于第一SOC或者第四SOC。当高压电池30的电荷状态小于第五SOC时，可以确定高压电池30的电荷状态为能够抑制高压电池30的充电或者放电并且允许仅仅燃料电池10来供应电力给车辆外部的负载40(S690)的适当水平。

当高压电池30的电荷状态等于或者大于第五SOC时，可以操作充电单元20以通过高压电池30来供应电力给车辆外部的负载40(S640，S650)，并且当供应给车辆外部的负载40的功率的大小小于预设的功率值时(S620)，燃料电池10的操作可以停止(S630)。换而言之，当高压电池30的电荷状态等于或者大于第五SOC时，可以确定高压电池30需要放电并且因而，可以操作充电/放电单元20以允许高压电池30通过高压电池30来供应电力给车辆外部的负载40同时对高压电池30进行放电(S630和S640)。

当充电/放电单元20对高压电池30进行充电或者放电时，如上所述的，可以按照预设的最小值(例如，约5kW)来充电或者放电。因此，当对高压电池30进行放电时，可以使用预设的最小值(例如，约5kW)或更大来对高压电池30进行充电或者放电。

因此，假设从高压电池30供应到车辆外部的负载40的功率的大小为预设的最小值(例如，约5kW)，当考虑燃料电池10的功率产生效率时，从燃料电池10和高压电池30供应到车辆外部的负载40的功率的大小可以为预设的功率值(C[kW])或更大。可以预设预设的功率值C[kW]，以免其中燃料电池10的功率产生效率以及充电和放电单元20的效率可能急剧下降的部分。换而言之，因为燃料电池10的功率产生效率在其中产生最小功率的部分最小，当要求非常低的功率产生时，可以停止燃料电池10的操作并且燃料电池10可以进入FC停止模式(S630)。即使在这种情况下，也可以抑制充电单元20的升压(S640)。

当高压电池30电荷状态再次降低到适当的水平(例如，第三SOC)同时操作充电/放电单元20以允许高压电池30供应电力到车辆外部的负载40时(S660)，充电/放电单元20可以配置成再次抑制高压电池30的充电或者放电(S690)。当燃料电池10的操作停止时，可以再次操作燃料电池10并且能够将从燃料电池10输出的电力供应给车辆外部的负载40。当高压电池30的电荷状态小于可以小于第五SOC的第六SOC时，控制器50可以配置成操作燃料电池10以供应电力给车辆外部的负载40同时对高压电池进行充电(S680)。第六SOC可以足够在高压电池30的电荷状态的最小水平处对高压电池30进行充电并且可以被设置成与第二SOC相同的值(S670)。

当高压电池30的电荷状态充电到避免最小水平的适当水平(例如，第七SOC)时，可以操作充电/放电单元20以抑制高压电池30再次充电或者放电。换而言之，在高功率模式中，通过最大化地利用所产生的燃料电池10的电力，有可能最小化高压电池30的充电或者放电，并且供应电力给车辆外部的负载40。

回过来参见图2，在燃料电池10和DC变换器20的操作之后，控制外部供电的方法可以进一步包括确定燃料电池10的状态(S700和S800)并且基于所确定的燃料电池10的状态来操作燃料电池10(S900)。在确定燃料电池10的状态的步骤S700和S800中，可以确定燃料电池10是在正常状态、干涸状态(S810)还是充盈状态(S820)中。燃料电池10的状态可以使用I-V曲线、使用传统技术来测量燃料电池10堆的阻抗等来确定。

响应于确定燃料电池10在正常状态中，可以正常操作燃料电池10(S930)。响应于确定燃料电池10在干涸状态中(S810)，燃料电池10的操作可以停止并且可以操作DC变换器20以抑制高压电池30的输出电压的升压(S910)。换而言之，响应于确定燃料电池10在干涸状态中，可能需要停止供应给燃料电池10的空气从而从干涸中恢复。因此，当高压电池30的电荷状态等于或者大于最小水平(例如，第二SOC或第六SOC)时，燃料电池10可以停止，从而恢复燃料电池10的干涸状态。

此时，因为仅仅高压电池30供应电力给车辆外部的负载40，有可能操作DC变换器20从而抑制高压电池30的输出电压的升压。响应于确定燃料电池10在充盈状态中(S820)，有可能添加预设的恢复控制电流到所要求的燃料电池10的电流，从而调整燃料电池10的空气的供应(S920)。

可以通过风机、空气压缩机等来执行供应空气到燃料电池10。燃料电池10的空气供应控制可以通过风机或者空气压缩机的每分钟转数(RPM)调整来执行，并且风机或者空气压缩机的RPM可以基于根据所要求的燃料电池10的电流的预定映射。然而，当燃料电池10为在充盈状态中时，需要将比所要求的电流的电力产生所要求的空气更多的空气供应给燃料电池10，从而由此解决燃料电池10的充盈。因此，有可能通过将预定的恢复控制电流添加到所要求的燃料电池10的电流通过增大风机或者空气压缩机的RPM来增加到燃料电池10的空气的供应。

恢复控制电流的大小和周期可以根据基于供应给车辆外部的负载40的功率的大小或者所要求的燃料电池10的电流而划分的所述多个模式来预设为实验值。另外，还可以将添加预定的恢复控制电流到所要求的燃料电池10的电流的持续时间预设为实验值。

根据本发明的燃料电池车辆的外部供电系统和供电方法，有可能通过根据供应给车辆外部的负载的功率的大小来调整最优配电来提高燃料经济型。进一步，即使在将电力供应给车辆外部的负载时，也可以通过实时确定燃料电池的状态在保持燃料电池处于最优状态的同时操作燃料电池。

尽管已经关于具体示例性实施例示出和描述的本发明，但是，对本领域技术人员将显而易见的，本发明可以有各种修改和改变，而不脱离如有以下权利要求限定的本发明的精神和范围。