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CN110534769A - 用于燃料电池的空气供应控制方法及控制系统 - Google Patents

用于燃料电池的空气供应控制方法及控制系统 Download PDF

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CN110534769A
CN110534769A CN201811382101.4A CN201811382101A CN110534769A CN 110534769 A CN110534769 A CN 110534769A CN 201811382101 A CN201811382101 A CN 201811382101A CN 110534769 A CN110534769 A CN 110534769A
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CN
China
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air
air supply
fuel cell
supply line
pressure
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CN201811382101.4A
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English (en)
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孙翼齐
全义植
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Modern Auto Co Ltd
Kia Corp
Original Assignee
Modern Auto Co Ltd
Kia Motors Corp
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Publication date
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Abstract

本发明涉及用于燃料电池的空气供应控制方法及控制系统。该方法包括根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度。压力控制阀设置在用于向燃料电池供应空气并排出空气的空气供应管线的燃料电池出口处，并且调节空气供应管线中的空气压力。该方法进一步包括：在调节压力控制阀的开度之后判断空气供应管线的空气压力状态是否正常，并且响应于确定空气供应管线的空气压力状态异常以预定开度操作压力控制阀。

Description

用于燃料电池的空气供应控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及一种用于燃料电池的空气供应控制方法及控制系统，更具体地，涉及一种用于控制空气供应以维持燃料电池的空气出口压力与氢气出口压力之间的压力差的方法和系统。
背景技术
燃料电池是能量转换装置，其使用电化学反应将燃料的化学能转换成电能，而不通过燃烧将化学能转化为热能，并且能够用于为工业、家庭和车辆供电，并且还用于为小型电气/电子产品和便携式设备供电。
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，作为主要部件的膜电极组件(MEA)设置在最内侧位置。MEA由能够移动氢离子的固体聚合物电解质膜以及阴极和阳极组成，阴极和阳极是镀有催化剂的电极层，以使得氢和氧在电解质膜的两侧相互反应。因此，燃料电池系统包括：通过电化学反应产生电能的燃料电池堆；向燃料电池堆供应氢气的氢气供应系统；以及向燃料电池堆供应包括氧的空气的空气供应系统，并且进一步包括控制燃料电池堆的工作温度的热管理系统。
燃料电池系统的空气供应系统可以分为低压操作型和高压操作型。一种高压操作空气供应系统包括：空气压缩机，其压缩空气以将压力大于大气压的空气供应到燃料电池堆的阴极；以及压力控制阀，其设置在燃料电池堆的出口处。然而，当燃料电池系统在大致低温条件下停止后重新启动时，燃料电池中的水分冻结并且结成的冰导致向燃料电池堆供应空气并排出空气的空气供应管线阻塞。因此，与正常状态相比，空气压力可能显着升高。
特别地，当未设有测量空气供应管线的燃料电池堆出口处的空气压力的压力传感器时，无法测量由于冰阻塞导致的空气压力的升高，并因此，燃料电池堆的出口处的空气压力增加至高于出口处的氢气压力，从而无法吹扫氢气并且排放冷凝水。因此，空气可能会流回至氢气，由于氢气吹扫量的减少，阳极的氢气浓度可能会降低，并且电池性能可能会恶化，或者由于冷凝水的积聚可能会产生反向电压。
然而，由于在空气供应管线的燃料电池出口处未设有压力传感器，因此无法了解燃料电池堆的出口处的空气压力是否增加至超过出口处的氢气压力，并因此，不清楚停止冷驱动模式并进入正常驱动模式的时间点。因此，即使没有用于测量在燃料电池堆的出口处的空气供应管线的空气压力的压力传感器，也需要在燃料电池堆的出口处感测由于冰阻塞导致的空气供应管线的空气压力的增加，从而能够控制完成冷驱动的时间点。
以上作为本发明的现有技术提供的描述仅用于帮助理解本发明的背景，并且不应被解释为包括在本领域技术人员已知的现有技术中。
发明内容
本发明提供了一种技术，即，即使未设有测量燃料电池堆的出口处的空气供应管线的空气压力的压力传感器，也可以感测由于冰阻塞导致的燃料电池堆出口处的空气供应管线的空气压力的增加，从而控制压力控制阀。
根据本发明的一方面，一种燃料电池的空气供应控制方法可以包括：根据预先存储的开度映射图(opening map)调节压力控制阀的开度，其中压力控制阀设置在用于向燃料电池供应空气并排出空气的空气供应管线的燃料电池出口处，并且调节空气供应管线中的空气压力；在调节压力控制阀的开度后，判断空气供应管线的空气压力状态是否正常；以及确定空气供应管线的空气压力状态异常后，以预定开度操作压力控制阀。
该方法可以进一步包括：在根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度之前，在冷状态下启动燃料电池系统并且以冷驱动模式操作燃料电池系统。在冷驱动模式下操作时，可以以预定开度操作压力控制阀。
该方法可以进一步包括：在冷驱动模式下操作后，基于燃料电池的工作温度，判断是否根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度。此外，可以基于优化燃料电池系统的效率的空气供应管线中的空气压力来存储预先存储的开度映射图。在判断空气供应管线的空气压力状态时，可以基于预先存储的性能映射图判断向空气供应管线供应空气的空气压缩机是否正常工作。
具体地，预先存储的性能映射图可以是根据外部空气温度和所需空气量的空气压缩机的转速映射图。当空气压缩机的当前转速与根据预先存储的性能映射图的转速之间的差值大于预定的差值范围时，可以确定空气供应管线的空气压力状态异常。
该方法可以进一步包括：在判断空气供应管线的空气压力状态是否正常后，当确定空气供应管线的空气压力状态正常时，停止冷驱动模式并进入正常操作模式。在以预定开度操作压力控制阀时，预定开度可以是压力控制阀的最大开度。
根据本发明的另一方面，一种燃料电池的空气供应控制方法可以包括：根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度，其中压力控制阀设置在用于向燃料电池供应空气并排出空气的空气供应管线的燃料电池出口处，并且调节空气供应管线中的空气压力；根据预先存储的性能映射图，基于空气压缩机的工作状态判断空气供应管线的空气压力状态是否正常；以及响应于确定空气供应管线的空气压力状态异常，以预定开度操作压力控制阀。
根据本发明的另一方面，一种燃料电池的空气供应控制系统可以包括：空气供应管线，其向燃料电池供应空气并排出空气；压力控制阀，其设置在空气供应管线的燃料电池出口处，并调节空气供应管线中的空气压力；以及控制器，其配置为根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度，判断空气供应管线的空气压力状态是否正常，并且响应于确定空气供应管线的空气压力状态异常，以预定开度操作压力控制阀。
该系统可以进一步包括：空气压缩机，其设置在空气供应管线中，并将空气供应至空气供应管线。控制器可以配置为根据预先存储的性能映射图，基于空气压缩机的工作状态判断空气供应管线的空气压力状态是否正常。
根据燃料电池的空气供应控制方法及控制系统，即使在空气供应管线的燃料电池堆出口处未设有压力传感器，其也可以感测在冷运行期间由于冰阻塞导致的空气压力的增加。此外，其可以防止无法进行氢气吹扫或空气流回阳极的问题。此外，冷凝水可以排放。可以进一步使用空气供应管线的空气压力状态是否正常作为用于停止冷驱动模式并进入正常驱动模式的判断基准。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，其中：
图1是示出根据本发明示例性实施例的燃料电池的空气供应控制方法的流程图；
图2A至图2B是示出根据本发明示例性实施例的空气压缩机的性能映射图的视图；
图3是示出根据本发明示例性实施例的空气压缩机的性能映射图的空气供应管线中的空气压力正常状态和空气压力异常状态的视图；以及
图4是示出根据本发明示例性实施例的燃料电池的空气供应控制系统的配置的视图。
具体实施方式
可以理解的是，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它相似的术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多功能车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的客车；包括各种艇、船只、航空器等的船舶，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，来自非石油资源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或更多动力源的车辆，例如兼备汽油动力和电动力的车辆。
虽然示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，但是应该理解的是，示例性过程也可由一个或多个模块执行。另外，可以理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置为存储模块，并且处理器具体配置为执行所述模块，以执行以下进一步说明的一个或多个过程。
本文所使用的术语仅用于说明特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”旨在同样包括复数形式，除非上下文另外明确指明。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。
除非特别说明或从上下文明显可见，如本文所使用的，词语“约”应理解为在本领域的正常容差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“约”可理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非从上下文另外明确，否则本文提供的所有数值均由词语“约”修饰。
在说明书或申请中公开的本发明的示例性实施例的具体结构或功能描述仅出于描述根据本发明的示例性实施例的目的而给出。因此，可以以各种形式实施根据本发明的示例性实施例，并且本发明不应被解释为限于说明书或申请中描述的实施例。
根据本发明的示例性实施例可以进行各种改变和修改，并因此将在附图中示出并在说明书或申请中描述特定实施例。然而，应当理解的是，根据本发明的概念的示例性实施例不限于特定公开的示例性实施例，而是本发明包括落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
尽管诸如第一、第二等术语“序数”可用于描述各种元件，但这些元件不应限于所述术语。这些术语仅用于将一元件与另一元件区分开，并因此可以在不脱离根据本发明的概念的保护范围的情况下，将第一元件可以命名为第二元件，也可以将第二元件类似地命名为第一元件。
在元件被称为“连接”或“接入”其他元件的情况下，应该理解的是，元件不但直接连接或接入其他元件，而且它们之间可能存在另一元件。相反，在元件被称为“直接连接”或“直接接入”其他元件的情况下，应该理解的是，它们之间不存在元件。描述结构元件之间关系的其他表达，即，“之间”和“仅之间”或“相邻”和“直接相邻”应该同上面的描述类似地解释。
在本说明书中，术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本发明。如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则单数形式也旨在包括复数形式。在说明书中，应该理解的是，术语“包括”或“具有”表示特征、数字、步骤、操作、结构元件、部件或其组合的存在，但不预先排除一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、结构元件、部件或其组合存在或添加的可能。
除非另外定义，否则这里使用的包括技术或科学术语的所有术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。在通常使用的词典中定义的那些术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义相同的含义。除非在本申请中明确定义，否则不应将这些术语解释为具有理想或过于正式的含义。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。附图中示出的类似附图标记表示类似的元件。
图1是示出根据本发明示例性实施例的燃料电池的空气供应控制方法的流程图。下面描述的方法可以由具有存储器和处理器的控制器执行。参照图1，根据本发明的示例性实施例的燃料电池的空气供应控制方法可以包括：根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度，其中压力控制阀设置在向燃料电池供应空气并排出空气的空气供应管线的燃料电池出口处，并且压力控制阀调节空气供应管线中的空气压力(S300)；在调节压力控制阀的开度后，判断空气供应管线的空气压力状态是否正常(S400)；以及当确定空气供应管线的空气压力状态异常时，以预定开度操作压力控制阀(S600)。
如在下面描述的控制系统中，空气供应管线向燃料电池供应空气并排出空气。特别地，空气供应管线将空气供应到燃料电池堆的阴极，并将通过燃料电池堆的空气排放到外部。压力控制阀可以设置在空气供应管线的燃料电池出口处，并且可以通过改变压力控制阀的开度来调节空气供应管线中的空气压力。
在根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度(S300)时，可以根据存储在单独存储器中的压力控制阀的开度映射图来操作压力控制阀。换句话说，可以操作压力控制阀，使得空气供应管线中的空气压力变为如冷操作模式停止并且进入正常操作模式所需的空气压力一样。
特别地，可以基于优化燃料电池系统的效率的空气供应管线中的空气压力来存储预先存储的开度映射图。燃料电池系统的效率可以在高压操作类型中得到改善，该高压操作类型压缩空气并将空气供应到燃料电池堆，而不是如低压操作类型将供应到燃料电池堆的空气压力保持在大气压下。因此，可以预先存储使得空气压力处于燃料电池系统的效率最大水平的开度映射图。燃料电池系统可以设计为使得考虑到燃料电池的所需电流、空气压缩机的功率消耗等来优化效率。
在判断空气供应管线的空气压力状态是否正常(S400)时，该方法可以包括在调节压力控制阀的开度之后判断空气供应管线中的空气压力是否处于正常范围内，因此，可以判断是否进入正常操作模式。
空气供应管线中的空气压力状态是否正常是指燃料电池出口处的空气供应管线的压力是否大于燃料电池出口处的氢气供应管线的压力。当燃料电池出口处的空气供应管线的压力大于燃料电池出口处的氢气供应管线的压力时，无法吹扫氢气或排出冷凝水，这可能导致氢气吹扫量减少或空气流回阳极或冷凝水可能累积。
此外，以预定开度操作压力控制阀(S600)时，响应于确定空气供应管线的空气压力状态异常，可以确定不能进入正常驱动模式，并因此，可以如冷驱动中一样以预定开度操作压力控制阀。预定开度可以是压力控制阀的最大开度。因此，即使在空气供应管线的燃料电池堆出口处未设有压力传感器，也可以感测由于冷驱动中的冰阻塞而导致的空气压力的升高。
由于在燃料电池组中产生冰，冰阻塞与关闭压力控制阀产生相同的效果，其中空气供应管线中的空气压力可能异常地升高。此外，以预定开度操作压力控制阀(S600)时，通过将压力控制阀保持在预定开度处预定的时间段，然后根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度(S300)，可以判断空气供应管线的空气压力状态是否正常(S400)。预定开度可以是压力控制阀的全开开度。
该方法可以进一步包括：在判断空气供应管线的空气压力状态是否正常(S400)之后，当确定空气供应管线的空气压力状态正常时，停止冷驱动模式并进入正常操作模式(S500)。在相关技术中，仅基于相关技术中的燃料电池的工作温度判断是否停止冷驱动模式。然而，在本发明中，可以基于是否存在冰阻塞，通过另外判断空气供应管线的空气压力状态是否正常来判断是否进入正常驱动模式。换句话说，可以使用空气供应管线的空气压力状态是否正常的指示作为停止冷驱动模式并进入正常驱动模式的判断基准。
该方法可以进一步包括：在冷状态下启动燃料电池系统，然后在根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度(S300)之前以冷驱动模式操作燃料电池系统(S100)。当在外部温度为零度以下的环境中重新启动燃料电池系统时，燃料电池系统可以在经历冷启动过程之后以冷驱动模式操作。在冷驱动模式操作(S100)时，可以以预定开度操作压力控制阀。
由于在冷驱动模式下预期会发生冰阻塞，因而空气供应管线中的空气压力可能升高。因此，可以在冷驱动模式下以预定开度操作压力控制阀，而不是根据预先存储的开度映射图操作。因此，可以防止燃料电池出口处的空气供应管线的压力增加至大于预期会发生冰阻塞的冷驱动模式下燃料电池出口处的氢气供应管线的压力。
该方法可以进一步包括：在冷驱动模式下操作(S100)之后，基于燃料电池的工作温度，根据预先存储的开度映射图判断是否调节压力控制阀的开度(S200)。换句话说，可以判断燃料电池的工作温度是否为预设温度(例如，约50℃)或更高，然后响应于确定燃料电池的工作温度已经充分升高，可以根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度。
燃料电池的工作温度可以通过直接测量燃料电池堆内的温度来获得，但通常，可以通过测量用于冷却燃料电池堆的冷却水的温度来推断燃料电池的工作温度。特别地，可以通过在冷却水流过燃料电池堆之后测量出口处的冷却水的温度来推断燃料电池的工作温度。
在相关技术中，仅基于燃料电池的工作温度判断是否停止冷驱动模式。然而，在本发明中，由于基于预先存储的开度映射图另外调节压力控制阀的开度，然后判断空气供应管线的空气压力状态是否正常，因而可以监测空气供应管线中的空气压力。
图2A至图2B是示出根据本发明示例性实施例的空气压缩机的性能映射图的视图。图3是示出根据本发明示例性实施例的空气压缩机的性能映射图的空气供应管线中的空气压力正常状态和空气压力异常状态的视图。参照图2A至图2B和图3，在判断空气压力管线的空气压力状态是否正常(S400)时，可以根据预先存储的性能映射图判断向空气供应管线供应空气的空气压缩机是否正常运行。
图2A是示出根据在外部空气温度下的空气压缩机的转速的空气量的曲线图，图2B是示出根据在外部空气温度下的空气压缩机的转速的空气压力的曲线图。参照图2A至图2B，空气压缩机的转速、空气量和空气压力显示为彼此成比例，并且空气压力的性能显示为受外部空气温度的影响。
图3示出当外部空气温度为发生冰阻塞的零下10度时，在空气压缩机的转速下的空气量和空气压力。换句话说，预先存储在存储器中的性能映射图可以是根据外部温度和所需空气量的空气压缩机的转速映射图。
可以调节空气压缩机的转速以供应燃料电池堆所需的空气量。特别地，可以使用空气供应管线中的空气量传感器调节空气压缩机的转速以供应燃料电池堆所需的空气量。因此，在判断空气供应管线的空气压力状态是否正常(S400)时，可以将空气压缩机的当前转速与根据预先存储的性能映射图的转速进行比较以判断空气压力状态。
如图3所示，当调节空气压缩机的转速以向燃料电池堆供应所需的空气量时，可以基于空气压缩机的转速确定空气供应管线的压力。换句话说，当用于向燃料电池堆供应预定空气量的空气压缩机的转速正常时，其可以为80[krpm]，并且当空气压缩机的转速为90[krpm]时，空气供应管线中的空气压力可能异常地升高。
当空气压缩机的当前转速大于根据用于提供燃料电池堆所需的空气量的预先存储的性能映射图的空气压缩机的转速时，根据预先存储的开度映射图操作压力控制阀的开度，可以确定空气供应管线中的空气压力升高。因此，可以确定存在空气压力可能增加至大于氢气供应管线的燃料电池堆出口处的压力的可能性。
因此，在判断空气供应管线的空气压力状态是否正常(S400)时，当空气压缩机的当前转速与根据预先存储的性能映射图的转速之间的差值大于预定的差值范围时，可以确定空气供应管线的空气压力状态异常。例如，考虑到空气压力和氢气压力之间的关系，预定的差值范围可以设定为3[krpm]，并且预定的差值范围可以根据外部空气温度或燃料电池堆所需的空气量而改变。
因此，根据本发明的示例性实施例的燃料电池的空气供应控制方法可以调节压力控制阀的开度，该压力控制阀设置在向燃料电池供应空气以及排出空气的空气供应管线的燃料电池出口处，并根据预先存储的开度映射图调节空气供应管线中的空气压力。此外，该方法可以根据预先存储的性能映射图基于空气压缩机的工作状态确定空气供应管线的空气压力状态是否正常，然后在确定空气供应管线的空气压力状态异常时可以以预定开度操作压力控制阀。可以根据与空气供应管线中的空气压力的差值，基于预先存储的映射图来调节用于向燃料电池堆供应氢气的氢气供应管线中的氢气压力。特别地，可以基于以下来调节氢气压力：
0＜氢气出口压力-空气入口压力≤5kPa(最小目标压力为110kPa或更低)。
氢气吹扫和排水受到氢气出口压力和空气出口压力之间的差值的影响，但是可以通过将氢气出口压力增加至高于空气入口压力来防止氢气吹扫和冷凝水的排出。对于氢气压力，燃料电池堆入口和出口之间的氢气供应管线的压力差可以根据映射图反映。此外，对于空气入口压力，加湿器的管侧压力差可以根据映射图反映到空气压缩机的性能映射图。对于空气出口压力，加湿器的管侧压力差和燃料电池堆入口和出口之间的压力差可以根据映射图反映到空气压缩机的性能映射图中。
图4是示出根据本发明示例性实施例的燃料电池的空气供应控制系统的配置的视图。参照图4，根据本发明的示例性实施例的燃料电池10的空气供应控制系统可以包括：空气供应管线20，其向燃料电池10供应空气并排出空气；压力控制阀30，其设置在空气供应管线20的燃料电池10的出口处，并调节空气供应管线20中的空气压力；以及控制器50，其配置为根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀30的开度，判断空气供应管线20的空气压力状态是否正常，并且当确定空气供应管线20的空气压力状态异常时，以预定开度操作压力控制阀30。
该系统可以进一步包括空气压缩机40，其设置在空气供应管线20中并将空气供应到空气供应管线20。控制器50可以配置为根据预先存储的性能映射图，基于空气压缩机40的工作状态判断空气供应管线20的空气压力状态是否正常。
空气供应管线20将空气供应到燃料电池10，具体而言，供应到燃料电池堆的阴极。氢气循环管线60将空气供应到燃料电池堆的阳极。氢气循环管线60将氢气供应并循环到燃料电池10。氢气循环管线60可以通过氢气供应阀连接到氢气罐，并且可以使用喷射器将通过燃料电池10循环的氢气和从氢气罐供应的氢气供应回燃料电池10。压力传感器70可以设置在氢气循环管线60中的燃料电池10和喷射器之间。
此外，用于将氢气吹扫至空气供应管线20的燃料电池10的出口的净化阀90可以设置在氢气循环管线60的燃料电池10的出口处。保持燃料电池10中产生的冷凝水的集水器81可以设置在氢气循环管线60的燃料电池10的出口处，并且可以连接到空气供应管线20的燃料电池10的出口，排水阀80可以设置在它们之间。通过过滤器并由空气压缩机40压缩的空气可以在通过加湿器之后通过空气供应管线20供应到燃料电池10。从燃料电池10排出的空气可以在通过加湿器之后通过空气供应管线20排出。
在相关技术中，压力传感器设置在氢气循环管线60的燃料电池10的入口和出口处以及空气供应管线20的燃料电池10的入口和出口处。然而，除氢气循环管线60的燃料电池10的入口处的压力传感器70之外的其他压力传感器在本发明中全部被去除，并且通过建模估计器估计压力并且基于预先存储的映射图进行调整。因此，可以间接地判断空气供应管线20的空气压力状态是否正常。判断空气供应管线的空气压力状态是否正常的方法与上述控制方法重复，因此在此不再详述。
尽管已经参照本发明的特定实施例描述和说明了本发明，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定本发明的技术思想的情况下，可以对本发明进行各种改进和修改。

Claims (13)

1.一种燃料电池的空气供应控制方法，包括以下步骤：
由控制器根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度，其中所述压力控制阀设置在用于向燃料电池供应空气并排出空气的空气供应管线的燃料电池出口处，并且调节所述空气供应管线中的空气压力；
在调节所述压力控制阀的开度后，由所述控制器判断所述空气供应管线的空气压力状态是否正常；以及
响应于确定所述空气供应管线的空气压力状态异常，由所述控制器以预定开度操作所述压力控制阀。
2.如权利要求1所述的燃料电池的空气供应控制方法，进一步包括以下步骤：
在根据预先存储的开度映射图调节所述压力控制阀的开度之前，由所述控制器在冷状态下启动燃料电池系统并且以冷驱动模式操作所述燃料电池系统。
3.如权利要求2所述的燃料电池的空气供应控制方法，其特征在于，在所述冷驱动模式下操作时，以所述预定开度操作所述压力控制阀。
4.如权利要求2所述的燃料电池的空气供应控制方法，进一步包括以下步骤：
在所述冷驱动模式下操作后，由所述控制器基于所述燃料电池的工作温度判断是否根据预先存储的开度映射图，调节所述压力控制阀的开度。
5.如权利要求1所述的燃料电池的空气供应控制方法，其特征在于，在根据预先存储的开度映射图调节所述压力控制阀的开度的步骤中，基于优化所述燃料电池系统的效率的所述空气供应管线中的空气压力存储所述开度映射图。
6.如权利要求1所述的燃料电池的空气供应控制方法，其特征在于，在判断所述空气供应管线的空气压力状态的步骤中，基于预先存储的性能映射图判断向所述空气供应管线供应空气的空气压缩机是否正常工作。
7.如权利要求6所述的燃料电池的空气供应控制方法，其特征在于，预先存储的性能映射图是根据外部空气温度和所需空气量的所述空气压缩机的转速映射图。
8.如权利要求7所述的燃料电池的空气供应控制方法，其特征在于，在判断所述空气供应管线的空气压力状态是否正常的步骤中，当所述空气压缩机的当前转速与根据所述性能映射图的转速之间的差值大于预定的差值范围时，确定所述空气供应管线的空气压力状态异常。
9.如权利要求1所述的燃料电池的空气供应控制方法，进一步包括以下步骤：
当确定所述空气供应管线的空气压力状态正常时，由所述控制器停止所述冷驱动模式并进入正常操作模式。
10.如权利要求1所述的燃料电池的空气供应控制方法，其特征在于，在以所述预定开度操作所述压力控制阀的步骤中，所述预定开度是所述压力控制阀的最大开度。
11.一种燃料电池的空气供应控制方法，包括以下步骤：
由控制器根据预先存储的开度映射图调节压力控制阀的开度，其中所述压力控制阀设置在用于向燃料电池供应空气并排出空气的空气供应管线的燃料电池出口处，并且调节所述空气供应管线中的空气压力；
根据预先存储的性能映射图，基于空气压缩机的工作状态由所述控制器判断所述空气供应管线的空气压力状态是否正常；以及
响应于确定所述空气供应管线的空气压力状态异常，由所述控制器以预定开度操作所述压力控制阀。
12.一种燃料电池的空气供应控制系统，包括：
空气供应管线，其向所述燃料电池供应空气并排出空气；
压力控制阀，其设置在所述空气供应管线的燃料电池出口处，并调节所述空气供应管线中的空气压力；以及
控制器，其配置为根据预先存储的开度映射图调节所述压力控制阀的开度，判断所述空气供应管线的空气压力状态是否正常，并且响应于确定所述空气供应管线的空气压力状态异常以预定开度操作所述压力控制阀。
13.如权利要求12所述的燃料电池的空气供应控制系统，进一步包括：
空气压缩机，其设置在所述空气供应管线中，并将空气供应至所述空气供应管线，
其中，所述控制器配置为根据预先存储的性能映射图，基于所述空气压缩机的工作状态判断所述空气供应管线的空气压力状态是否正常。
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