具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

由于目前的燃料电池系统在进入停机程序时，直接断开电压输出端，导致系统中没有电流流动，电压变换器无法进行斩波控制，从而出现输出电压即为输入电压的情况，导致系统中的电压过冲，进而损坏器件，缩短燃料电池的使用寿命，为此，本申请实施例提供了一种燃料电池系统。

下面将结合具体实施方式，对本申请实施例提供的一种燃料电池系统进行详细的说明，如图1所示，所述系统包括：燃料电池、电压变换器、负载端、电压输出端、第一开关及第二开关，其中，所述负载端的功率值小于所述电压输出端的功率值；

所述燃料电池的输出端与所述电压变换器的输入端连接，所述电压变换器的输出端通过所述第一开关与所述电压输出端连接，在所述电压变换器的输出端与所述第一开关之间还通过所述第二开关连接有所述负载端；

其中，在所述第一开关闭合，且，所述第二开关断开时，所述燃料电池系统通过所述燃料电池和所述电压变换器向所述电压输出端输出第一电压；在所述第一开关断开，且，所述第二开关闭合时，所述燃料电池系统通过所述燃料电池和所述电压变换器向所述负载端输出第二电压。

在本申请实施例中，电压输出端一般为用户负载，负载端一般为阻性负载，电压变换器一般为DC/DC变换器。在工作阶段，第一开关闭合，且，第二开关断开，此时，电压变换器的输出端与所述电压输出端连接，未与负载端连接，燃料电池系统通过燃料电池和电压变换器向电压输出端输出第一电压，即，为用户负载供电。在停机阶段，第一开关断开，且，第二开关闭合，此时，电压变换器的输出端与负载端连接，燃料电池系统通过燃料电池和电压变换器向负载端输出第二电压。

本申请实施例中，进入停机阶段时，由于在电压变换器的输出端接入负载端，因此，在断开电压输出端时，电压变换器可以继续进行斩波控制，避免出现输出电压即为输入电压的情况，且由于负载端的功率较小，关闭电压变换器时，燃料电池上升的电压幅度较小，从而不会造成较大的电压冲击，进而延长燃料电池的使用寿命。

在本申请又一实施例中，所述负载端的功率值与电压变换器工作在临界模式下的负载值相同。

在本申请实施例中，开关电源一般有三种运行模式：连续模式、临界模式和非连续模式。负载端的功率值与电压变换器工作在临界模式下的负载值相同。

在本申请实施例的一种实施方式中，若该负载值过大，不利于选型，可选择非连续模式下的负载值作为负载端的功率值，但负载端的功率值不低于临界模式下的负载值的50％。

在本申请又一实施例中，所述负载端包括：功率电阻或水泥电阻。

在本申请又一实施例中，所述第一开关为直流接触器，所述第二开关为继电器。

本申请实施例中，进入停机阶段时，由于在电压变换器的输出端接入负载端，因此，在断开电压输出端时，电压变换器可以继续进行斩波控制，避免出现输出电压即为输入电压的情况，且由于负载端的功率较小，关闭电压变换器时，燃料电池上升的电压幅度较小，从而不会造成较大的电压冲击，进而延长燃料电池的使用寿命。

可选的，本申请实施例还提供了燃料电池系统控制方法，具体步骤如下：

步骤一，当切换燃料电池系统的状态时，在连接电压变换器与负载端后，切换所述电压变换器与电压输出端的连接状态。

在本申请实施例中，燃料电池系统的状态包括工作状态和停机状态，工作状态时，燃料电池和电压变换器处于开启状态，第一开关闭合，且，第二开关断开，即，电压变换器的输出端与电压输出端导通，与负载端断开；停机状态时，燃料电池和电压变换器处于关闭状态，第一开关断开，且，第二开关断开，即，电压变换器的输出端与电压输出端断开，与负载端断开。当切换燃料电池系统的状态时，通过先连接电压变换器与负载端后，再切换电压变换器与电压输出端的连接状态，实现缓冲，避免突然直接切换电压变换器与电压输出端的连接状态对系统造成冲击。

在本申请又一实施例中，如图2所示，所述步骤一可以包括以下步骤：

S101，当所述系统由工作状态切换为停机状态时，控制第二开关闭合，以使所述电压变换器的输出端与所述负载端导通；

S102，控制第一开关断开，以使所述燃料电池系统的所述电压变换器的输出端与电压输出端由导通状态变为断开状态；

S103，控制所述电压变换器关闭；

S104，控制燃料电池关闭，以使所述燃料电池系统处于关闭状态。

在本申请实施例中，在燃料电池系统由工作状态切换为停机状态时，即，进入停机阶段时，首先控制第二开关闭合，以使所述电压变换器的输出端与所述负载端导通，即，在电压变换器的输出端接入负载端。然后，控制第一开关断开，以使燃料电池系统的电压变换器的输出端与电压输出端由导通状态变为断开状态。然后，控制电压变换器关闭，最后，控制燃料电池关闭，以使燃料电池系统处于关闭状态。

本申请实施例中，由于断开电压输出端时，假负载已连接到电压变换器的输出端，因此，断开电压输出端后电压变换器主回路上仍有电流流动，输出电压可依然保持在电压输出端断开之前的电压值，因此，燃料电池的输出电压不会因为电压输出端的断开而瞬间上升到开路电压。然后，关闭电压变换器使燃料电池工作于开路状态，由于负载端的功率较小，所以燃料电池系统中只接入负载端时，输出电流较小，因此，关闭电压变换器时，电流下降的幅度较小，所以电压上升的幅度也较小，从而不会造成较大的电压冲击。

由于在燃料电池系统进入停机阶段时，燃料电池内部的氢气在压力差的作用下向外排出，随着氢气的排放，燃料电池的输出电压将逐渐下降，但电池内外的压力差亦随之下降，故造成氢气的排放速率愈发缓慢，导致氢气路残留氢气，残留的氢气会侵蚀金属双极板，降低燃料电池的可靠性。为此，在本申请又一实施例中，如图3所示，所述方法还可以包括以下步骤：

S201，控制所述燃料电池的氢气阀关闭并控制所述燃料电池的脉冲阀打开，以使所述燃料电池内部的氢气向外排出，并在所述氢气排出过程中，监测所述燃料电池的输出电压。

在本申请实施例中，在燃料电池系统进入停机阶段时，首先控制燃料电池的氢气阀关闭并控制燃料电池的脉冲阀打开，以使燃料电池内部的氢气通过压力差(燃料电池内部的气体压力大于大气压)向外排出。在氢气排出过程中，监测燃料电池的输出电压，该监测可以是实时的也可以是每隔一段时间间隔进行检测。

S202，当所述输出电压小于或等于预设第一阈值时，控制所述电压变换器以预设占空比启动，其中，所述电压变换器的输出端与所述负载端导通，并在所述电压变换器运行预设时间后，控制所述电压变换器关闭。

在本申请实施例中，预设第一阈值可以是开路电压的一定比例，例如80％的开路电压。当监测发现输出电压小于或等于预设第一阈值时，控制电压变换器以预设占空比(例如20％的占空比)启动，其中，电压变换器的输出端与负载端导通，并在电压变换器运行预设时间(例如5s)后，控制电压变换器关闭。

S203，当所述燃料电池的输出电压大于或等于预设第二阈值时，所述预设第二阈值小于所述预设第一阈值，执行S202的步骤。

在本申请实施例中，预设第二阈值小于预设第一阈值，优选的，预设第二阈值安全电压的值(36V)，当监测到燃料电池的输出电压大于或等于预设第二阈值时，执行S202。

S204，当所述燃料电池的输出电压小于预设第二阈值时，控制所述燃料电池的脉冲阀关闭，以关闭所述燃料电池。

在本申请实施例中，当监测到燃料电池的输出电压小于预设第二阈值时，说明其内部剩余的氢气已基本消耗完，控制燃料电池的脉冲阀关闭，以关闭燃料电池。

本申请实施例中，当监测到燃料电池的输出电压下降至一定预设第一阈值时，为了避免氢气的排放速率愈发缓慢，通过启动电压变换器，以接入负载端，从而消耗残留在燃料电池内部的氢气，避免金属双极板被侵蚀。

由于燃料电池系统在空载时，没有电流流动，电压变换器无法进行斩波控制，从而无法输出目标电压，导致无法正常启动的问题。为此，在本申请又一实施例中，如图4所示，所述方法还包括以下步骤：

S301，当所述系统由停机状态切换为工作状态时，控制所述第二开关闭合，以使所述电压变换器的输出端与所述负载端导通，并监测所述负载端的负载电压；

S302，当所述负载电压达到目标电压值时，控制所述第一开关闭合，以使所述燃料电池系统的所述电压变换器的输出端与电压输出端由断开状态变为导通状态；

S303，监测所述电压变换器的输出电流，当所述输出电流达到目标电流值时，控制所述第二开关断开，以使所述燃料电池系统的所述电压变换器的输出端与负载端由导通状态变为断开状态。

在本申请实施例中，在燃料电池系统启动过程中，燃料电池和电压变换器已经开启后，首先，控制第二开关闭合，以使所述电压变换器的输出端与所述负载端导通，二者导通后，监测负载端的负载电压，当负载电压达到目标电压值时，控制第一开关闭合，以使燃料电池系统的电压变换器的输出端与电压输出端由断开状态变为导通状态，从而为电压输出端供电。

启动后，监测电压变换器的输出电流，当输出电流达到目标电流值时，控制第二开关断开，其中，目标电流值大于或等于临界模式下负载电流值的两倍，以使燃料电池系统的电压变换器的输出端与负载端由导通状态变为断开状态。从而避免负载端引起的额外能量损耗。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，包括处理器111、通信接口112、存储器113和通信总线114，其中，处理器111，通信接口112，存储器113通过通信总线114完成相互间的通信，

存储器113，用于存放计算机程序；

处理器111，用于执行存储器113上所存放的程序时，实现如下步骤：

当所述系统由工作状态切换为停机状态时，控制第二开关闭合，以使所述电压变换器的输出端与所述负载端导通；

控制第一开关断开，以使所述燃料电池系统的所述电压变换器的输出端与电压输出端由导通状态变为断开状态；

控制所述电压变换器关闭；控制燃料电池关闭，以使所述燃料电池系统处于关闭状态。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一燃料电池系统控制方法的步骤。

在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一燃料电池系统控制方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。