燃料电池系统及其控制方法与流程

1.本公开涉及一种燃料电池系统及其控制方法，并且更具体地，涉及一种燃料电池系统及其控制方法，在燃料电池堆运行的初始阶段，该燃料电池系统将干气体注入燃料电池堆使燃料电池堆在低输出模式中(in a low output mode，以低输出模式)运行以便防止在燃料电池堆的温度低的情况下冻结，并且在燃料电池堆的温度升高至正常温度之后，将加湿的气体(humidified gas)注入燃料电池堆以使燃料电池堆在正常输出模式中运行。


背景技术：

2.当用作燃料时，除了非常少量的氮氧化物之外，氢气(hydrogen，氢)不生成对环境有害的产物，并且容易以各种形式储存，诸如，高压气体、液化气体、或金属氢化物。由于这些原因，在各种领域中已经开发了使用氢气作为能源的技术。
3.燃料电池是供应氢气作为燃料并且通过与大气中的氧气(oxygen，氧)进行电化学反应产生电力的装置。这种燃料电池具有以下优点：不存在单独的燃烧过程，从而电力生产效率高；不排出温室气体(诸如，二氧化碳)，从而燃料电池是环境友好的；以及当产生电力的同时产生热，从而获得热能。小型燃料电池用作车辆的电源或移动电源，而大型燃料电池用作建筑物的分布式电池或发电的电池。
4.当在零下温度下在高输出模式中运行燃料电池堆时，燃料电池堆中的水冻结，从而损坏燃料电池堆，并且因此劣化燃料电池堆的性能，同时降低燃料电池堆的寿命。即使对于用于发电的燃料电池以及在将燃料电池堆用作车辆的电源的情况下，在水被冻结的低温状态下仍然存在发生冻结的问题。
5.通常，使用提供单独的散热装置以直接增加燃料电池堆的温度或冷却剂的温度以使得冷却剂与燃料电池堆交换热量从而防止燃料电池堆冻结的方法。然而，在该方法中，需要安装散热装置，并且需要电力来运行散热装置。因此，在传统的方法中，存在如下问题：系统安装成本增加，以及在发生冻结的低温状态下，燃料电池系统的效率下降。
6.在上面的背景部分中公开的信息是为了帮助理解本公开的背景，并且不应被视为承认该信息形成现有技术的任何部分。


技术实现要素：

7.本公开是鉴于上述问题而进行的，本公开的目的在于提供一种燃料电池系统及其控制方法，在确定燃料电池堆的温度低的情况下，在燃料电池堆运行的初始阶段将干气体注入燃料电池堆使燃料电池堆在低输出模式中运行使得燃料电池堆的温度升高，并且当燃料电池堆的温度达到正常温度时，将加湿的气体注入燃料电池堆使燃料电池堆在正常输出模式中运行，由此防止对燃料电池堆的损坏。
8.根据本公开的一个方面，实现上述和其他目的，燃料电池系统可以包括：燃料电池堆，其包括燃料电极和空气电极；燃料气体供应模块，其被配置为将作为燃料气体的氢气和氧气供应至燃料电池堆；燃料气体供应管线，其包括通道，将燃料气体通过该通道供应至燃
料电池堆；加湿模块，其设置在燃料气体供应管线中，该加湿模块被配置为将水分(moisture，水气，湿气)供应至燃料气体以将燃料气体加湿(humidify，潮湿，湿润)；以及控制器，其被配置为控制燃料气体供应管线，使得在燃料电池堆运行的初始阶段确定燃料电池堆的温度低时，燃料气体绕过加湿模块并且被直接供应至燃料电池堆，并且当燃料电池堆的温度达到正常温度时，燃料气体通过加湿模块并且然后被供应至燃料电池堆。
9.控制器可以控制从燃料气体供应模块排出的各种燃料气体的排出量，可以在确定燃料电池堆的温度低时进行控制使得各种燃料气体的排出量是额定运行量(rated operation amount)或更少，并且可以当燃料电池堆的温度达到正常温度时进行控制使得各种燃料气体的排出量是额定运行量。
10.控制器可以进行控制，使得在确定燃料电池堆的温度低时停止加湿模块的运行，并且使得当燃料电池堆的温度达到正常温度时运行加湿模块。
11.燃料电池系统还可以包括冷却模块，该冷却模块包括被配置为使第一冷却剂循环以与燃料电池堆交换热量的储存罐。
12.冷却模块还可以包括：冷却剂罐，其被配置为使第二冷却剂循环；和热交换器，其布置在储存罐与冷却剂罐之间以允许第一冷却剂和第二冷却剂彼此交换热量。
13.此外，在确定第一冷却剂的温度是冷却温度或更高时，控制器可以进行控制使得冷却剂罐运行。
14.在燃料电池堆的电压是参考值或更高的情况下，控制器可以确定燃料电池堆的温度是正常温度。
15.燃料电池系统还可以包括被配置为测量燃料电池堆的温度的温度传感器，其中，控制器可以基于由温度传感器测量的值来确定燃料电池堆的温度是低温还是正常温度。
16.此外，燃料气体供应模块可以包括被配置为将氢气供应至燃料电池堆的氢气供应系统和被配置为将包括氧气的空气供应至燃料电池堆的空气供应系统，并且燃料气体供应管线可以包括：氢气供应管线，其连接至氢气供应系统并且连接至燃料电池堆，该氢气供应管线被配置为将在通过加湿模块时加湿的氢气供应至燃料电极；空气供应管线，其连接至空气供应系统并且连接至燃料电池堆，该空气供应管线被配置为将在通过加湿模块时加湿的空气供应至空气电极；第一旁通管线(first bypass line)，其从氢气供应管线的在加湿模块之前的点分叉，该第一旁通管线被配置为绕过加湿模块并且将氢气直接供应至燃料电极；以及第二旁通管线，其从空气供应管线的在加湿模块之前的点分叉，该第二旁通管线被配置为绕过加湿模块并且将空气直接供应至空气电极。
17.燃料电池系统还可以包括布置在燃料气体供应管线中的控制阀，控制阀被配置为控制燃料气体供应管线的通道，其中，控制器可以控制控制阀以便控制通道。
18.控制阀可以包括位于氢气供应管线与第一旁通管线之间的接合点(junction point，连接点)处的第一控制阀和位于空气供应管线与第二旁通管线之间的接合点处的第二控制阀，并且控制器可以控制第一控制阀和第二控制阀，使得氢气和氧气选择性地通过加湿模块。
19.在确定燃料电池堆的温度低时，控制器可以进行控制使得供应至燃料电池堆的各种燃料气体的量小于当燃料电池堆的温度确定为正常温度时的各种燃料气体的量。
20.根据本公开的另一方面，燃料电池系统的控制方法可以包括：测量燃料电池堆的
温度并且确定燃料电池堆的温度是否低；在燃料电池堆运行的初始阶段确定燃料电池堆的温度是正常温度时，将加湿的气体供应至燃料电池堆使得燃料电池堆在正常输出模式中运行，并且在确定燃料电池堆的温度低时，供应干气体使得燃料电池堆在低输出模式中运行；以及当燃料电池堆在低输出模式中运行时测量燃料电池堆的温度，并且在确定燃料电池堆的温度达到正常温度时供应加湿的气体，使得燃料电池堆在正常输出模式中运行。
21.当燃料电池堆在低输出模式中运行时，在燃料电池堆的电压是参考值或更高的情况下，控制器可以确定燃料电池堆的温度是正常温度并且可以进行控制使得燃料电池堆在正常输出模式中运行。
22.此外，当燃料电池堆在低输出模式中运行时，控制器可以进行控制使得供应至燃料电池堆的各种燃料气体的量小于当燃料电池堆在正常输出模式中运行时供应的各种燃料气体的量。
附图说明
23.结合附图，通过下面的详细描述，将更清楚地理解本公开的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：
24.图1是示出根据本公开的一个实施方式的燃料电池系统的构造的示图；以及
25.图2是示出根据本公开的一个实施方式的控制方法的流程图。
具体实施方式
26.给出本说明书或本公开中所公开的本公开的实施方式的具体结构或功能描述仅用于说明本公开的实施方式。本公开的实施方式可以以各种形式实现，并且不应被解释为限于本说明书或本公开中所公开的本公开的实施方式。
27.由于本公开的实施方式可以执行各种修改并且可以具有各种形式，所以具体实施方式将在附图中示出并且将在本说明书或本公开中详细地描述。然而，根据本公开的概念的实施方式不限于这种具体实施方式，并且应当理解，本公开包括落在本公开的构思和技术范围内的所有变更、等同物和替换。
28.将理解的是，尽管本文中术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种元件，相应的元件不应理解为受这些术语的限制，这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在本公开限定的范围内，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
29.现在将详细参考本公开的优选实施方式，其实例在附图中示出。只要可以，贯穿这些附图将使用相同的参考数字来指代相同或相似的部件。
30.在燃料电池系统中，供应至燃料电池堆100的燃料电极110的氢气被分成氢离子和电子，氢离子通过电解质层移动到空气电极120，并且电子通过外部电路移动到空气电极120，从而生成电、水和热量。供应至燃料电池堆100的空气电极120的空气中包含的氧气与氢离子接触，由此生成水作为反应产物。发生在燃料电极110和空气电极120处发生的反应以及整个反应如由以下反应式表示。
31.[燃料电极110处的反应式]h2→
2h

2e-[0032]
[空气电极120处的反应式]1/2o2 2h

2e-→
h2o
[0033]
[整个反应式]h2 1/2o2→
h2o
[0034]
同时，氢离子必须通过电解质层，并且根据水含量设定氢的渗透率。因此，为了改善氢的渗透性，提供了加湿模块300，该加湿模块被配置为向供应至燃料电池堆100的氢气和空气供应水分。
[0035]
加湿模块300用于向供应至燃料电池堆100的氢气和空气供应适当的水分，以便保持电解质层的离子电导率。具体地，随着输出负载增加，电解质层的离子电导率受到加湿的量的更大影响。因此，加湿的量对于燃料电池系统的水平衡是非常重要的。
[0036]
参考整个反应式，生成水。此外，向反应物供应水分。因此，在燃料电池系统在水可以冻结的温度下运行的情况下，水分子可以被冻结。具体地，对于使用氢气作为燃料的车辆，存在发生冻结现象的高可能性，因为燃料电池系统容易暴露于零下温度。即使在用于发电的燃料电池中，在其中系统在零下温度环境中运行的情况下，也可能发生冻结现象。在水分子被冻结的情况下，系统中的气体和产物的流动被扰乱，从而燃料电池堆100可能被损坏。
[0037]
对于传统的燃料电池系统，使用进一步安装单独的热源以充分地增加燃料电池堆100的温度并且运行燃料电池系统以防止由于冻结而损坏的方法来防止冻结现象。
[0038]
在传统的燃料电池系统中，使用在燃料电池堆100外部安装散热装置(诸如，加热器)以增加燃料电池堆100的温度的方法以及使用散热装置增加冷却剂的温度并且允许冷却剂流入燃料电池堆100的方法。
[0039]
上述方法需要安装单独的散热装置，由此安装成本增加，并且进一步消耗电力以便运行散热装置，从而电力生产成本增加，并且因此电力生产效率降低。
[0040]
本公开提供了一种燃料电池系统及其控制方法，该燃料电池系统供应干气体以在运行的初始阶段使燃料电池堆100运行，并且减小输出负载在低输出模式中运行系统，以便在环境温度是可能发生冻结现象的温度的情况下防止水冻结，从而该系统在没有单独的散热装置的情况下稳定地运行。
[0041]
图1是示出根据本公开的一个实施方式的燃料电池系统的构造的示图。参考图1，根据本公开的实施方式的燃料电池系统可以包括燃料电池堆100、燃料气体供应模块200、燃料气体供应管线400、加湿模块300和控制器600。
[0042]
燃料电池堆100是接收氢气和空气以产生电和热的装置。燃料电池堆100可以包括被配置为产生电的多个电池。燃料电池堆100包括燃料电极110和空气电极120，其中，发生在燃料电极110和空气电极120处发生的反应如由以上反应式表示。
[0043]
燃料气体供应模块200是将氢气和氧气供应至燃料电池堆100的装置。燃料气体供应模块200可以包括被配置为将氢气供应至燃料电池堆100的氢气供应系统210和被配置为将包括氧气的空气供应至燃料电池堆100的空气供应系统220。例如，氢气供应系统210可以包括用于氢气的存储器、压缩机、泵、气体通道、阀等，并且氢气供应系统210的结构可以是本领域公知的一般燃料电池系统中的氢气供应系统。
[0044]
在本说明书中，作为被配置为在燃料电池堆100中产生电能和热能的反应物的氢气和氧气被限定为燃料气体。对于氧气，大气中的空气而不是纯氧被供应至燃料电池堆100，并且在空气中包括的氧气被用作反应物。纯氧可以改善燃料电池系统的效率，但是与氧气存储相关的重量和成本可能增加。因此，由于空气中包括大量的氧气，因此供应空气。
[0045]
燃料气体供应管线400可以包括通道，将从燃料气体供应模块200排出的燃料气体沿着该通道引入燃料电池堆100。燃料气体供应管线400可以连接至燃料气体供应模块200并且连接至燃料电池堆100，使得燃料气体沿其供应至燃料电池堆100。
[0046]
加湿模块300是被布置在燃料气体供应管线400中以将水分供应至燃料气体使得燃料气体被加湿的装置。用作燃料电池堆100的电解质的聚合物膜必须总是水合的(hydrated，含水的)，以便保持氢离子的电导率。在燃料电池堆100的运行期间干燥聚合物膜的情况下，氢离子的电导率降低，并且由于膜的收缩，各个电极与膜彼此分离，从而各个电极与膜之间的接触电阻增大。加湿模块300用于向各种燃料气体供应水分，使得加湿的气体被供应至燃料电池堆100。
[0047]
控制器600是控制燃料气体供应模块200以控制各种燃料气体的流速并且控制燃料气体供应管线400以控制燃料气体通道的装置。控制器600可以根据燃料电池堆100的温度是否低来控制各种燃料气体的流速和燃料气体通道。
[0048]
根据本公开的示例性实施方式的燃料电池系统的控制器600可以是处理器(例如，计算机、微处理器、cpu、asic、电路、逻辑电路等)。控制器600可以由非暂时性存储器(例如，程序、软件指令再现算法等)和处理器来实现，该非暂时性存储器在执行时控制燃料电池系统的各种部件的运行，并且该处理器被配置为执行程序、软件指令再现算法等。本文中，存储器和处理器可以被实现为单独的半导体电路。替代性地，存储器和处理器可以被实现为单个集成半导体电路。处理器可以实现为一个或多个处理器。
[0049]
当在燃料电池堆100运行的初始阶段确定燃料电池堆100的温度低时，控制器600可以进行控制使得燃料气体绕过加湿模块300并且然后被直接供应至燃料电池堆100。低温是指系统周围的环境温度低于零度或水可能被冻结时的温度。
[0050]
在燃料电池堆100的温度低的情况下，在燃料电池堆100中生成的水或燃料气体中含有的水分可能被冻结。在燃料电池堆100运行的初始阶段，燃料电池堆100的温度尚未上升。因此，当立即进行额定运行或高输出运行时，可能损坏燃料电池堆100。因此，这些通道被控制成使得燃料气体在未被加湿的状态下供应，即，供应干气体。
[0051]
由于在燃料电池堆100中发生的反应是放热的，因此燃料电池堆100的温度升高。当燃料电池堆100的温度达到正常温度时，控制器600可以控制燃料气体供应管线400使得燃料气体通过加湿模块300并且然后被供应至燃料电池堆100。即，当燃料电池堆100的温度达到正常温度时，控制器600控制通道使得供应加湿的气体。
[0052]
此外，控制器600可以控制从燃料气体供应模块200供应至燃料电池堆100的各种燃料气体的量。在确定燃料电池堆100的温度低时，控制器600可以进行控制，使得供应的每种燃料气体的量是额定运行量或更少，并且因此少量的每种燃料气体被引入燃料电池堆100。
[0053]
在低输出模式中运行燃料电池堆100使得燃料电池堆100的温度逐渐升高，并且当燃料电池堆100的温度达到正常温度时，控制器600可以进行控制使得供应的每种燃料气体的量是额定运行量。在供应每种加湿的燃料气体的额定运行量以在燃料电池堆100的温度低的状态下进行额定运行的情况下，可能损坏燃料电池堆100。因此，在燃料电池堆100的温度充分上升之前，为了执行低输出模式而引入少量的每种干燃料气体来进行控制。
[0054]
在低温下，供应少量的各种干气体以在控制器600的控制下运行燃料电池堆100，
并且该运行被限定为在低输出模式中的运行。在正常温度下，供应各种加湿的燃料气体的额定运行量以运行燃料电池堆100，并且该运行被限定为在正常输出模式中运行。
[0055]
在燃料电池堆100的温度低的情况下，控制器600进行控制使得在低输出模式中，燃料电池堆100的温度升高而不对其造成损害，并且在正常输出模式中运行燃料电池堆100，从而能够在没有单独的散热装置的情况下产生电能和热能。因此，提高了电力生产效率，降低了制造成本，并且简化了系统的整体构造。
[0056]
此外，在确定燃料电池堆100的温度低时，控制器600可以进行控制使得停止加湿模块300的运行。由于燃料气体绕过加湿模块300并且然后被供应至低输出模式中的燃料电池堆100，因此不必运行加湿模块300。因此，进行控制使得在低输出模式中不运行加湿模块300以便高效地运行系统。当在低输出模式中，燃料电池堆100的温度升高到正常温度时，控制器600可以进行控制以运行加湿模块300。在正常输出模式中，燃料气体通过加湿模块300并且加湿的气体被供应至燃料电池堆100。
[0057]
参考图1，根据本公开的实施方式的燃料电池系统可以还包括具有储存罐710、冷却剂罐720和热交换器730的冷却模块700。
[0058]
储存罐710是使第一冷却剂循环的装置，该第一冷却剂被配置为与燃料电池堆100交换热量。第一冷却剂可以从储存罐710引入燃料电池堆100，可以与燃料电池堆100交换热量，并且可以引入储存罐710。这样，第一冷却剂可以循环。由于燃料电池堆100的温度在其运行期间升高，因此第一冷却剂的温度逐渐升高。
[0059]
冷却剂罐720是使第二冷却剂循环的装置，该第二冷却剂被配置为与第一冷却剂交换热量。热交换器730布置在冷却剂罐720与储存罐710之间，并且第一冷却剂和第二冷却剂可以在热交换器730中彼此交换热量。即，储存罐710中的第一冷却剂可以与燃料电池堆100交换热量以直接冷却燃料电池堆100，并且冷却剂罐720中的第二冷却剂可以与第一冷却剂交换热量以间接冷却燃料电池堆100。
[0060]
在低输出模式中使用干气体运行燃料电池堆100的情况下，第一冷却剂的温度不会上升至需要冷却的程度。在该情况下，不需要冷却剂罐720的运行，第一冷却剂的温度不会上升至需要冷却的冷却温度或更高。随着燃料电池堆100的温度持续升高，与燃料电池堆100进行热交换的第一冷却剂的温度也逐渐升高。因此，在第一冷却剂的温度是冷却温度或更低的情况下，控制器600可以进行控制使得不运行冷却剂罐720，并且当确定第一冷却剂的温度升高并且因此是冷却温度或更高的温度时，控制器600可以进行控制使得运行冷却剂罐720。因此，能够以最佳效率运行该系统。
[0061]
此外，在根据本公开的实施方式的燃料电池系统中，可以基于燃料电池堆100的电压确定在低输出模式中还是在正常输出模式中运行燃料电池堆100。控制器600可以将由燃料电池堆100生成的电压与预定参考值进行比较，在生成的电压是参考值或更高的情况下，该控制器可以确定燃料电池堆100的温度是正常温度，并且可以进行控制使得燃料电池堆100在正常输出模式中运行。例如，在参考值被设定为0.4v并且测量的电压低于0.4v的情况下，控制器600可以确定燃料电池堆100的温度低并且可以进行控制使得燃料电池堆100在低输出模式中运行。在测量的电压是0.4v或更高的情况下，控制器600可以确定燃料电池堆100的温度是正常温度，并且可以进行控制使得燃料电池堆100在正常输出模式中运行。在这种情况下，即使没有提供单独的温度传感器，也可以确定待供应的加湿的气体的定时
(timing)。
[0062]
根据本公开的实施方式的燃料电池系统可以还包括温度传感器(未示出)。温度传感器可以执行测量燃料电池堆100的温度的功能。控制器600可以基于由温度传感器测量的值来确定燃料电池堆100的温度是低温还是正常温度。
[0063]
参考图1，燃料气体供应管线400可以包括氢气供应管线410、空气供应管线420、第一旁通管线411和第二旁通管线421。
[0064]
氢气供应管线410连接至氢气供应系统210并且连接至燃料电池堆100的燃料电极110，并且被配置为延伸通过加湿模块300。从氢气供应系统210排出的氢气在沿着氢气供应管线410流动的同时通过加湿模块300。此时，可以将水分供应至氢气，并且可以将加湿的氢气引入燃料电极110中。
[0065]
空气供应管线420连接至空气供应系统220并且连接至燃料电池堆100的空气电极120，并且被配置为延伸通过加湿模块300。从空气供应系统220排出的包括氧气的空气在沿着空气供应管线420流动的同时通过加湿模块300。此时，可以将水分供应至空气，并且可以将加湿的空气引入空气电极120中。
[0066]
第一旁通管线411可以从在加湿模块300之前的氢气供应管线410的点分叉，可以绕过加湿模块300，并且可以连接至燃料电池堆100。在氢气在第一旁通管线411中流动的情况下，氢气可以绕过加湿模块300并且可以被直接供应至燃料电极110。
[0067]
第二旁通管线421可以从在加湿模块300之前的空气供应管线420的点分叉，可以绕过加湿模块300，并且可以连接至燃料电池堆100。在包括氧气的空气在第二旁通管线421中流动的情况下，空气可以绕过加湿模块300并且可以被直接供应至空气电极120。
[0068]
控制器600可以进行控制，使得燃料气体在低输出模式中在第一旁通管线411和第二旁通管线421中流动，并且使得燃料气体在正常输出模式中在氢气供应管线410和空气供应管线420中流动。
[0069]
此外，根据本公开的实施方式的燃料电池系统可以还包括布置在燃料气体供应管线400中以控制燃料气体通道的控制阀500。在控制器600的控制下，控制阀500可以根据输出模式改变燃料气体通道。
[0070]
控制阀500可以包括第一控制阀510和第二控制阀520。第一控制阀510可以位于氢气供应管线410与第一旁通管线411之间的接合点处以控制氢气通道。
[0071]
第二控制阀520可以位于空气供应管线420与第二旁通管线421之间的接合点处以控制空气通道。控制器600可以控制第一控制阀510和第二控制阀520使得氢气和氧气选择性地通过加湿模块300，并且因此将干气体或加湿的气体引入燃料电池堆100。在低输出模式中供应干气体，并且在正常输出模式中供应加湿的气体。
[0072]
由于燃料气体通道由控制阀500在低输出模式和正常输出模式中控制，该控制阀的构造简单，因此可以容易地控制干气体和加湿的气体的供应。具体地，在其中通道由控制阀500控制的情况下，控制器600还可以控制加湿模块300的运行。控制器600可以进行控制使得当燃料气体绕过加湿模块300时不运行加湿模块300，从而可以提高系统的效率。
[0073]
图2是示出根据本公开的实施方式的燃料电池系统的控制方法的流程图。将参考图2描述根据本公开的实施方式的燃料电池系统的控制方法。
[0074]
当首先运行燃料电池堆100时，测量燃料电池堆100的温度，并且基于测量的温度
来确定燃料电池堆100的温度是否低(s100)。例如，当测量温度低于预设温度时，可以确定燃料电池堆100的温度低。
[0075]
在确定燃料电池堆100的温度是正常温度时，运行加湿模块300以加湿燃料气体，将加湿的气体供应至燃料电池堆100(s500)，并且在正常输出模式中运行燃料电池堆100(s600)。例如，当测量温度在预设温度或更高时，燃料电池堆100的温度可以被确定为正常温度。
[0076]
在确定燃料电池堆100的温度低时，燃料气体绕过加湿模块300并且因此干气体被供应至燃料电池堆100(s200)，并且在低输出模式中运行燃料电池堆100(s300)。测量燃料电池堆100的温度，并且确定燃料电池堆100的温度是否是正常温度(s400)。在燃料电池堆100的温度不是正常温度的情况下，将干气体连续地供应至燃料电池堆100(s200)。当燃料电池堆100的温度达到正常温度时，将加湿的气体供应至燃料电池堆100(s500)，并且在正常输出模式中运行燃料电池堆100(s600)。
[0077]
进一步地，在低输出模式中运行燃料电池堆100的情况下，控制器600可以测量燃料电池堆100的电压，当电压是参考值或更高时，可以确定燃料电池堆100的温度是正常温度，并且可以供应加湿的气体使得在正常输出模式中运行燃料电池堆100。
[0078]
在根据本公开的燃料电池系统及其控制方法中，即使在没有设置单独的散热装置的情况下，也能够在不损坏燃料电池堆100的情况下运行系统。
[0079]
从以上描述显而易见的是，在根据本公开的燃料电池系统中，燃料电池堆在低温下在低输出模式中运行，并且在燃料电池堆的温度充分升高之后在正常输出模式中运行，从而能够防止对燃料电池堆的损坏。
[0080]
此外，不需要为了防止冻结而安装单独的散热装置，从而降低了系统的安装成本并且简化了系统的构造。此外，消除了运行加热器所需的功耗，从而提高了系统的效率。
[0081]
尽管上面已经参考附图描述了本公开的优选实施方式，但是本领域的技术人员将理解，在不改变本公开的技术构思或特征的情况下，能够以各种其他实施方式来实现本公开。