集成的燃料电池控制系统和利用该系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种集成的燃料电池控制系统和利用该系统的控制方法，更具体地，涉及这样一种集成的燃料电池控制系统和利用该系统的控制方法，其能够通过燃料电池控制单元利用燃料电池系统中的诸如热管理系统或空气供应系统的下级系统的致动器来执行集成的阀控制。

背景技术

燃料电池系统包括各种下级系统，例如，氢气供应系统、空气供应供应系统、热管理系统、高压电池、驱动电机和电力转换控制单元、燃料电池控制单元以及燃料电池监测控制单元。

每个下级系统具有分离器控制单元并且配置为根据燃料电池系统的状态对传感器和阀进行直接控制。此外，燃料电池系统包括配置为集中地控制其组件的燃料电池控制单元(fuel cell control unit，FCU)，并且通过与燃料电池控制单元的控制协作来控制阀。

因此，每个下级系统中包括这样的部件，其配置为驱动阀中的致动器以通过与燃料电池控制单元的控制协作来执行直接控制。例如，所述部件通过与燃料电池控制单元的控制协作基于系统中的传感器信息来控制阀的打开。

然而，在常规的燃料电池系统中，每个下级系统中包括多个控制电路，从而增加了部件的成本，并且由于各种控制单元的提供而使电路复杂度提高。

公开于该部分的内容仅用于加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示这些内容构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的是提供一种集成的燃料电池控制系统和利用该系统的控制方法，其能够通过燃料电池控制单元直接执行燃料电池系统的下级系统部件中的致动器(诸如直流电机)和配置为由致动器驱动的阀的集成驱动控制。

本发明的另一个目的是提供一种具有新结构的控制单元，其中驱动控制单元集成在燃料电池控制单元中以控制阀和致动器，所述致动器配置为驱动包括在空气供应系统或者热管理系统中的阀，使得配置为驱动包括在空气供应系统或者热管理系统中的阀的致动器由燃料电池控制单元直接控制。

根据本发明的一方面，上述和其他目的能够通过提供集成的燃料电池控制系统而实现，所述集成的燃料电池控制系统包括：至少一个阀、至少一个驱动电机、至少一个传感器和燃料电池控制单元，所述至少一个阀安装为控制燃料电池系统中的流体；所述至少一个驱动电机配置为驱动阀；所述至少一个传感器配置为检测阀的开度；所述燃料电池控制单元配置为控制燃料电池系统；其中燃料电池控制单元包括：驱动逻辑单元和驱动单元，所述驱动逻辑单元配置为基于由传感器检测的信息和操作者请求值来计算用于控制驱动电机的电机控制量；所述驱动单元配置为基于由驱动逻辑单元确定的电机控制量操作驱动电机。

燃料电池控制单元可以进一步包括：电源单元，其配置为操作驱动电机以打开阀。

阀是配置为控制供应的空气的压力的空气压力调节阀或者配置为控制冷却液温度的冷却液温度调节阀，传感器可以检查阀的当前开度，并且将阀的当前开度发送至驱动逻辑单元，驱动逻辑单元可以基于阀的当前开度和操作者请求值来确定要改变的阀的开度，并且可以据此计算电机控制量。

驱动电机可以是直流电机，电机控制量可以是基于要改变的阀的开度确定出的PWM控制驱动电流值，并且可以直接被施加于驱动电机。

根据本发明的另一方面，提供了一种集成的燃料电池控制方法，所述集成的燃料电池控制方法包括：通过燃料电池控制单元根据燃料电池系统启动时的预定初始条件控制阀打开的阀打开控制步骤；通过传感器检查阀的开度的阀开度检查步骤；通过燃料电池控制单元基于操作者请求值和在阀开度检查步骤中检查出的阀的开度来计算用于控制关于阀的驱动电机的电机控制量的步骤；通过燃料电池控制单元基于电机控制量操作驱动电机的步骤。

在阀开度检查步骤中，燃料电池控制单元可以直接接收来自传感器的信号以检查阀的开度。

阀可以是配置为控制供应的空气的压力的空气压力调节阀或者配置为控制冷却液温度的冷却液温度调节阀，可以在阀开度检查步骤中检查空气压力调节阀的当前开度。

在计算电机控制量的步骤中，燃料电池控制单元的驱动逻辑单元可以基于阀的当前开度和操作者请求值来确定要改变的阀的开度，并且可以基于要改变的阀的开度计算电机控制量。

电机控制量可以是要施加于驱动电机以基于要改变的阀的开度来控制阀的PWM控制驱动电流值，在操作驱动电机的步骤中，由燃料电池控制单元的驱动单元产生的PWM控制驱动电流可以直接施加于驱动电机，以操作驱动电机使得阀的开度改变为要改变的阀的开度。

附图说明

通过下面结合所附附图的详细描述将会更为清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及其他优点，其中：

图1是示意性地示出燃料电池系统的构造的示意图；

图2是概念性地示出与根据本发明的集成的燃料电池控制设备相对应的燃料电池系统的控制设备的构造的示意图；

图3是示出与根据本发明的集成的燃料电池控制方法相对应的燃料电池系统的空气压力调节阀控制方法的流程图；

图4是示出与根据本发明的集成的燃料电池控制方法相对应的燃料电池系统的冷却液温度调节阀控制方法的流程图；

图5是概念性地示出根据本发明实施方案的集成的燃料电池控制设备的构造的示意图；

图6是示出根据本发明的集成的燃料电池控制方法中的燃料电池系统的空气压力调节阀控制方法的流程图；

图7是示出根据本发明的集成的燃料电池控制方法中的燃料电池系统的冷却液温度调节阀控制方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考所附附图详细描述根据本发明各种实施方案的集成的燃料电池控制设备和方法。

图1是示意性地示出这样的燃料电池系统的构造的示意图，所述燃料电池系统包括燃料电池堆以及与该燃料电池堆连接的空气供应装置、氢气供应装置和热管理装置。

参考图1，配置为供应空气的空气供应装置20与燃料电池堆10的阴极连接，配置为供应氢气的氢气供应装置30与燃料电池堆10的阳极连接。

空气供应装置20可以包括：空气压缩机21和加湿器22，所述空气压缩机21配置为吸入外部空气并且将外部空气以压缩的状态传输至加湿器；所述加湿器22配置为对压缩的空气加湿以使其具有适当的湿度。已经通过加湿器22的空气在经由空气供应管线23通过阴极11时与阳极12的氢气发生反应。主要将薄膜加湿器用作加湿器22，所述薄膜加湿器配置为在燃料电池反应后排出的湿气中的水分与外部供应的空气之间执行水分交换。为此，从阴极的出口排出的空气可以经由空气返回管线24重新供应至加湿器22。此外，在加湿器22的一侧安装空气压力调节阀26，未参与加湿的湿气通过空气压力调节阀26经由空气排放管线27排出至外部。空气压力调节阀26可以调节空气压缩机21的旋转速度，与此同时地或者独立地，可以调节空气压力调节阀26的开度以调节供应至阴极的空气压力。

在氢气供应系统30中，通过燃料供应阀31供应的氢气经由喷射器32和氢气供应管线33供应至阳极12。配置为检测压力的压力传感器41和42可以分别安装在喷射器32的前端和后端。

同时，供应至阳极的未参与反应的一部分氢气可以经由氢气再循环管线34再循环至阳极的前端，从而再次供应至阳极。此时，阳极中的冷凝水与未参与反应的一部分氢气一起排出。配置为采集冷凝水的聚水器35安装在阳极的出口处。

聚水器35的下端可以安装有排水阀36，冷凝水可以通过排水阀36排出至外部。在这种情况下，通过排水阀36排出的冷凝水可以经由空气排放管线27排出至外部，或者可以传输至空气供应系统的加湿器22以用于加湿，如图1所示。

此外，在燃料电池堆中安装有配置为供应冷却液的冷却液通道13，热管理装置控制通过该冷却液通道的冷却液的温度。热管理装置包括：配置为泵送冷却液的冷却液泵51和配置为通过热交换来调节冷却液的温度的散热器53。散热器53以与冷却液供应管线分支的状态安装，在冷却液供应管线上安装有冷却液温度调节阀52，所述冷却液温度调节阀52配置为控制通过散热器53的冷却液的流量。冷却液温度调节阀可以通过三通阀实现，如图1所示。可以控制冷却液温度调节阀的开度，以根据需求调节冷却液的温度。

同时，燃料电池系统包括配置为对燃料电池进行集体地控制的燃料电池控制单元(FCU)。燃料电池控制单元(FCU)是指配置为执行冷却液温度控制、燃料电池堆控制和模块接通/关断控制的上级控制单元，并且燃料电池控制单元(FCU)配置为根据操作条件对包括在燃料电池系统中的各种下级系统进行集体地控制。

在下文中，将参考图2至图7详细描述适用于图1所示的燃料电池系统的集成的燃料电池控制设备和方法。

首先，图2至图4示出了与根据本发明的集成的燃料电池控制设备和方法相对应的燃料电池控制设备和方法的示例。

具体地，图2至图4示出了空气供应装置120和热管理装置140的阀不是由燃料电池控制单元110进行控制而是由各个装置中的控制单元进行控制的示例。

具体地，图2示出了空气压力调节阀和冷却液温度调节阀分别由安装在空气供应装置和热管理装置中的控制单元进行控制的示例。

在图2的燃料电池控制设备中，空气供应装置(APS)和热管理装置(TMS)包括：配置为控制空气压力的空气压力调节控制单元(APC)、配置为控制冷却液温度的阀控制单元(CTV)以及配置为驱动由各个装置中的控制单元控制的阀的驱动电机。

空气供应装置120可以包括：空气开/关阀131、空气压缩机132、空气温度传感器133和空气流量传感器134。此外，空气供应装置包括：配置为控制空气压力的空气压力调节阀和配置为驱动空气压力调节阀的驱动电机126，并且包括：配置为控制空气压力调节阀和驱动电机的空气压力调节控制单元121。在对空气压力进行控制时，空气压力调节控制单元121配置为在通过CAN通信与燃料电池控制单元110(其是上级控制单元)进行通信时调节阀的开度。

为此，空气压力调节控制单元121包括：配置为控制驱动电机126的驱动和电源电路122、包括微型计算机的阀控制电路123、配置为测量阀的开度的感测电路124以及配置为执行CAN通信的通信电路125。

此外，热管理装置140可以包括压力传感器151、温度传感器152、冷却液泵153和冷却液温度阀控制单元141。此外，热管理装置140包括：配置为控制通过散热器的冷却液的量的冷却液温度调节阀，并且包括：配置为调节冷却液温度调节阀的开度的驱动电机146。具体地，冷却液温度阀控制单元141也配置为在通过CAN通信与燃料电池控制单元110(其是上级控制单元)进行通信时调节阀的开度。为此，以与空气压力调节控制单元121相同的方式，冷却液温度阀控制单元141包括：配置为控制驱动电机的驱动和电源电路142、包括微型计算机的阀控制电路143、配置为测量阀的开度的感测电路144以及配置为执行CAN通信的通信电路145。

利用图2的燃料电池控制设备的一般阀控制方法在图3和图4中示出。

首先，图3是示出与根据本发明的集成的燃料电池控制方法相对应的燃料电池系统的空气压力调节阀控制方法的流程图。

图3的控制方法分为通过作为上级控制单元的燃料电池控制单元的控制步骤和通过作为下级控制单元的空气压力调节控制单元的控制步骤，并且通过CAN通信在上级控制单元与下级控制单元之间传送控制命令和变量。

如图3所示，当燃料电池系统启动时(S311)，发出APC阀打开命令(S312)，并且将阀打开命令发送至空气压力调节控制单元(S331)。

同时，当燃料电池系统启动时，空气压力调节控制单元通电(S321)，并且接收阀打开命令以执行APC阀打开控制(S322)。此时，空气压力调节控制单元基于打开命令值对驱动电机执行脉宽调制(PWM)控制(S323)，并且通过感测电路检查APC阀的打开值。

将检查出的APC阀的打开值通过CAN通信反馈给燃料电池控制单元(S333)，基于反馈的APC阀的打开值和操作者请求值来确定新的阀的开度(S313和S314)。常规的燃料电池系统中使用的一般技术可以应用于确定新的阀的开度的过程。例如，根据操作者请求确定所需的电池堆的电流量(S313)，并且可以根据该值基于空气流量和冷却液温度来确定阀的开度(S314)。可以再次通过CAN通信将确定出的阀的开度发送至空气压力调节控制单元(S332)，并且同样地执行基于新的阀的开度(其中反映了操作者请求)调节APC阀的开度的过程。

图4是示出与根据本发明的集成的燃料电池控制方法相对应的燃料电池系统的冷却液温度调节阀控制方法的流程图，其中，除了以热管理装置为目标外，图4的方法与图3的方法基本相同。

也就是说，当燃料电池系统启动时(S411)，驱动冷却液泵(S412)，发出CTV阀打开命令(S413)，并且将阀打开命令发送至冷却液温度阀控制单元(S431)。

同时，当燃料电池系统启动时，冷却液温度阀控制单元通电(S421)，并且接收阀打开命令以执行CTV阀的打开控制(S422)。此时，冷却液温度阀控制单元基于打开命令值对驱动电机执行脉宽调制(PWM)控制(S423)，并且通过感测电路检查CTV阀的打开值。

将检查出的CTV阀的打开值通过CAN通信反馈给燃料电池控制单元(S433)，基于反馈的CTV阀的打开值和操作者请求值来确定新的阀的开度(S414至S416)。常规的燃料电池系统中使用的一般技术可以应用于确定新的阀的开度的过程。例如，根据操作者请求确定所需的电池堆的电流量(S414)，并且基于该值和温度确定冷却液的目标温度(S415)。随后，可以基于确定出的冷却液的目标温度来确定CTV阀的开度和基于此的打开命令值(S416)。可以再次通过CAN通信将确定出的阀的开度发送至冷却液温度阀控制单元(S432)，并且同样地执行基于新的阀的开度(其中反映了操作者请求)调节CTV阀的开度的过程。

与图2至图4的燃料电池控制设备和方法相比，根据本发明优选实施方案的集成的燃料电池控制设备和方法在图5至图7中示出。

具体地，图5示出了根据本发明实施方案的集成的燃料电池控制设备的构造。

如图5所示，根据本发明的实施方案的集成的燃料电池控制设备的特征在于：空气供应装置600的阀的开度和热管理装置700的阀的开度都由作为上级控制单元的燃料电池控制单元500直接控制。因此，空气供应装置600配置为使得阀的开度能够由APC控制区510和CTV控制区520控制，而不是由单独的下级控制单元控制。

空气供应装置600可以以与常规装置相同的方式包括空气开/关阀604、空气压缩机605、空气流量传感器606和空气温度传感器607。

然而，空气供应装置不包括配置为对安装为调节空气压力的空气压力调节阀602进行控制的单独的下级控制装置，并且空气供应装置优选地配置为仅包括APC驱动电机601和APC感测单元603，所述APC驱动电机601配置为驱动空气压力调节阀602，所述APC感测单元603包括配置为检测空气压力调节阀602的开度的传感器。

同时，根据本实施方案的燃料电池控制单元500是配置为对燃料电池系统进行集体地控制的控制单元，根据本实施方案的燃料电池控制单元500配置为直接地控制空气压力调节阀602的开度。为此，燃料电池控制单元500具有APC控制区510，APC控制区510可以包括APC电源单元511、APC驱动逻辑单元512和APC驱动单元513。

此外，燃料电池控制单元500的APC电源单元511可以是用于驱动电机的电源电路。通过APC电源单元511，燃料电池控制单元500可以在启动的初始阶段操作APC驱动电机601以打开空气压力调节阀602。

APC驱动逻辑单元512可以直接接收与由感测单元的传感器检测出的阀的开度相关的信息，并且可以基于预定的控制逻辑创建控制输入以驱动电机。因此，APC驱动逻辑单元512可以配置为基于由传感器检测出的信息和操作者请求值来直接计算用于控制驱动电机的电机控制量。电机控制量可以是要改变的阀的所需开度，优选为用于直流电机的PWM控制的驱动电流值。

与此相关，如图5所示，APC驱动逻辑单元512可以不通过CAN通信而是直接从APC感测单元603接收关于阀的开度的信息。例如，APC感测单元603可以经由电线直接连接至燃料电池控制单元500，以将模拟信号从传感器直接发送至燃料电池控制单元500而不经过CAN通信电路。

APC驱动逻辑单元512可以是具有电机驱动控制逻辑的处理器，优选地通过在燃料电池控制单元500的微型计算机中增加电机驱动控制逻辑来实现。

此外，APC驱动单元513配置为基于由APC驱动逻辑单元512确定出的电机控制量对驱动电机的操作进行直接控制。因此，APC驱动单元513可以由这样的驱动电路构成，其配置为基于由APC驱动逻辑单元512确定出的电机控制量来直接操作APC驱动电机601。驱动电路配置为产生用于操作驱动电机的PWM控制驱动电流，由驱动电路产生的PWM控制驱动电流可以直接施加于驱动电机(其为直流电机)，以执行电机驱动控制和阀打开控制。因此，根据本发明的预定的实施方案，APC驱动逻辑单元512可以直接计算针对阀的必要开度的电机控制量，并且APC驱动单元513可以根据基于计算出的电机控制量的PWM控制对电机驱动进行直接控制。

此外，燃料电池控制单元可以确定空气供应装置的故障，并且可以执行集成的故障诊断和故障排除。

同时，根据本发明的另一实施方案，阀可以是包括在热管理装置700中的冷却液温度调节阀702，并且燃料电池控制单元500可以配置为直接控制电机驱动以对冷却液温度调节阀702的开度进行控制。该实施方案涉及在图5的下端示出的用于热管理装置700的控制系统。

参考图5，热管理装置700可以以与常规装置相同的方式包括冷却液泵704、温度传感器705和压力传感器706。此外，热管理装置700可以包括配置为控制通过散热器的冷却液的量的冷却液温度调节阀702。

然而，在该实施方案中，热管理装置不包括配置为控制冷却液温度调节阀702的单独的下级控制装置，并且热管理装置优选地配置为仅包括CTV驱动电机701和CTV感测单元703，所述CTV驱动电机701配置为调节冷却液温度调节阀702的开度，所述CTV感测单元703包括配置为检测冷却液温度调节阀702的开度的传感器。

同时，配置为执行热管理装置700的阀驱动电机的集成控制的装置也配置为与上述涉及空气供应装置600的实施方案的情况基本相同。也就是说，即使在本实施方案中，冷却液温度调节阀702和驱动电机也由燃料电池控制单元500直接控制。

为此，燃料电池控制单元500具有CTV控制区520，所述CTV控制区520可以包括CTV电源单元521、CTV驱动逻辑单元522和CTV驱动单元523。

CTV驱动逻辑单元522可以直接接收与由感测单元的传感器检测出的阀的开度相关的信息，并且可以基于预定的控制逻辑创建控制输入以驱动电机。因此，CTV驱动逻辑单元522可以配置为基于由传感器检测出的信息和操作者请求值来直接计算用于控制CTV驱动电机701的电机控制量。电机控制量可以是要改变的阀的所需开度，优选为用于直流电机的PWM控制的驱动电流值。

与此相关，如图5所示，CTV驱动逻辑单元522可以不通过CAN通信而是直接从CTV感测单元703接收关于阀的开度的信息。例如，CTV感测单元703可以经由电线直接连接至燃料电池控制单元500，以将模拟信号从传感器直接发送至燃料电池控制单元500而不经过CAN通信电路。

CTV驱动逻辑单元522可以是具有电机驱动控制逻辑的处理器，优选地通过在燃料电池控制单元500的微型计算机中增加电机驱动控制逻辑来实现。

此外，CTV驱动单元523配置为基于由CTV驱动逻辑单元522确定出的电机控制量对驱动电机的操作进行直接控制。因此，CTV驱动单元523可以由这样的驱动电路构成，其配置为基于由CTV驱动逻辑单元522确定出的电机控制量来直接操作CTV驱动电机701。驱动电路配置为产生用于操作驱动电机的PWM控制驱动电流，由驱动电路产生的PWM控制驱动电流可以直接施加于驱动电机(其为直流电机)，以执行电机驱动控制和阀打开控制。因此，根据本发明的预定实施方案，CTV驱动逻辑单元522可以直接计算针对阀的必要开度的电机控制量，并且CTV驱动单元523可以根据基于计算出的电机控制量的PWM控制对电机驱动进行直接控制。

此外，燃料电池控制单元500的CTV电源单元521可以是冷却液温度调节阀702的CTV驱动电机701的电源电路。通过CTV电源单元521，燃料电池控制单元500可以在启动的初始阶段操作驱动电机以打开冷却液温度调节阀702。

此外，燃料电池控制单元可以确定热管理装置的故障，并且可以执行集成的故障诊断和故障排除。

图6是示出根据本发明的集成的燃料电池控制方法中的燃料电池系统的空气压力调节阀控制方法的流程图。

参考图6，根据本发明实施方案的集成的燃料电池控制方法的特征在于：APC驱动电机和空气压力调节阀(APC阀)由燃料电池控制单元直接控制，而不通过CAN通信。

如图6所示，当燃料电池系统以正常启动模式启动时(S611)，可以基于预定的初始开度执行用于打开空气压力调节阀的PWM电机驱动控制(S612)。此时，在空气供应装置中，阀随着驱动电机通过基于初始开度的控制输入的操作而打开(S622)。

在初始状态下，阀的开度没有变化，步骤S623可以省略，在步骤S624中可以通过位置传感器检查阀的打开值。检查出的阀的打开值可以作为位置传感器的模拟反馈信号发送至燃料电池控制单元，以用于确定要重新改变的阀的开度。

与此相关，燃料电池控制单元基于反馈的APC阀的打开值和操作者请求值来确定新的阀的开度(S613和S614)。常规的燃料电池系统中使用的一般技术可以应用于确定新的阀的开度的过程。例如，根据操作者请求确定所需的电池堆的电流量(S613)，并且可以根据该值基于空气流量和冷却液温度来确定阀的开度(S614)。当通过上述过程确定出要改变的阀的开度时，执行基于确定出的要改变的阀的开度对阀的电机的驱动进行控制的步骤(S615)。在该步骤(S615)中，可以基于燃料电池控制单元的命令值实时执行电机的PWM驱动控制，以改变阀的开度(S623)。

当用于满足阀的期望开度的电机驱动控制完成时，可以执行通过位置传感器再次检查阀的当前开度的步骤(S624)，并且可以同样地执行基于新的阀的开度(其中反映了操作者请求)调节APC阀的开度的过程。

图7是示出根据本发明的集成的燃料电池控制方法中的燃料电池系统的冷却液温度调节阀控制方法的流程图，其中除了以热管理装置为目标外，图7的方法与图6的方法基本相同。

也就是说，当燃料电池系统启动时(S711)，驱动冷却液泵(S712)，并且燃料电池控制单元基于初始设定的阀的开度执行CTV阀的打开控制(S713)。该步骤(S713)中的CTV阀的打开控制是指在电机的PWM控制下，基于根据阀的初始开度设定的阀控制量来直接地驱动冷却液温度调节阀。因此，驱动电机通过PWM电机驱动控制进行操作，并且冷却液温度调节阀(CTV阀)打开(S722)。

在初始状态下，阀的开度没有变化，步骤S723可以省略，在步骤S724中可以通过位置传感器检查阀的打开值。检查出的阀的打开值可以作为位置传感器的模拟反馈信号发送至燃料电池控制单元，以用于确定要重新改变的阀的开度。

与此相关，燃料电池控制单元基于反馈的CTV阀的打开值和操作者请求值来确定新的阀的开度(S714和S715)。常规的燃料电池系统中使用的一般技术可以应用于确定新的阀的开度的过程。例如，根据操作者请求确定所需的电池堆的电流量(S714)，并且可以根据该值基于所需的电流和外部空气温度来确定冷却液的目标温度(S715)。此时，提供在该步骤中确定出的冷却液的目标温度以计算冷却液温度调节阀的所需开度。同时，与图7不同，可以基于在步骤S716中确定出的冷却液的目标温度直接计算阀的所需开度。

当通过上述过程确定出要改变的阀的开度时，执行基于确定出的要改变的阀的开度来控制阀的电机的驱动的步骤(S716)。在该步骤(S716)中，可以基于燃料电池控制单元的命令值实时执行电机的PWM驱动控制，以改变阀的开度(S723)。

当用于满足阀的期望开度的电机驱动控制完成时，可以执行通过位置传感器再次检查阀的当前开度的步骤(S724)，并且可以同样地执行基于新的阀的开度(其中反映了操作者请求)调节CTV阀的开度的过程。

根据上述集成的燃料电池控制设备和方法，在具有用作致动器的直流电机的燃料电池系统的装置中，可以去除安装在每个装置中的控制电路，从而可以实现结构简化和高效控制。

从以上描述明显看出，根据本发明的集成的燃料电池控制系统和利用该系统的控制方法具有以下效果：可以从燃料电池系统的包括直流电机的系统部件中去除控制电路，从而可以降低制造燃料电池系统的成本。

此外，可以去除下级系统的一些控制单元，从而可以简化系统部件的内部结构，并且可以基于诸如电机的无源元件和机械硬件进行部件设计，从而可以最小化电路。

另外，根据本发明，可以通过燃料电池控制单元直接控制下级系统的部件，从而提高控制效率，并且燃料电池控制单元能够直接执行各个驱动电机的PWM驱动和故障诊断。

此外，根据本发明，可以去除燃料电池控制单元与下级控制单元之间所需的CAN通信，从而可以减少CAN负载。

尽管已经参考所附附图对本发明的优选实施方案进行了上述描述，但是本领域技术人员将理解，在不背离由所附权利要求限定的本发明的技术思想的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。