一种稳定和可控的燃料电池阳极与阴极操作压差的方法技术

本发明专利技术公开了一种稳定和可控的燃料电池阳极与阴极操作压差的方法，建立燃料电池阳极进气压力闭环控制PID模型，将燃料电池的阳极入堆压力值r(t)与阳极供气压力反馈值y(t)作差并获得阳极入堆压力偏差值e(t)，然后建立以下PID函数，u(t)＝Kp*e(t)+Ki∑e(t)+Kd[e(t)–e(t-1)]+u0，其中，Kp为比例系数；Ki为积分时间常数；Kd为微分时间常数；e(t)为阳极入堆压力偏差值；u(t)为阳极压力输出值；y(t)为阳极供气压力反馈值；u0为阳极供气压力基础偏差值；阳极入堆压力值r(t)为阴极侧当前入堆压力值PC与阳、阴极之间预设的压差值△PAC0之和。本发明专利技术可在燃料电池正常运行时保证燃料电池阳极阴极之间压力差的稳定和可控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池邻域，更具体地说，是涉及。
技术介绍
在燃料电池系统的运行过程中，需持续向燃料电池的阴极和阳极提供反应气体。对于以空气为氧化剂的燃料电池，通常采用高压鼓风机或空压机作为供风机械。当燃料电池系统运行在高载荷时，需增大供风机械的转速，从而增加对燃料电池阴极的供气量，进而阴极侧的操作压力也将增大。当燃料电池系统运行在低载荷时，需减小供风机械的转速，从而降低对燃料电池阴极的供气量，进而阴极侧的操作压力将减小。目前，阳极往往采用减压阀进行氢气供应。但减压阀在高氢气流量时其出口处的氢气压力较低，在低氢气流量时其出口处的氢气压力较高。因此，综上所述，当燃料电池在高载运行时，电堆阳极侧压力降低、阴极侧压力升高，阳极与阴极的压差减小；当燃料电池在低载运行时，电堆阳极侧压力升高、阴极侧压力降低，阳极与阴极的压差增大。随着燃料电池系统载荷频繁变化，则其阳极与阴极间的压差也频繁变化，容易造成膜的机械损伤，对燃料电池运行寿命不利。例如，某车用燃料电池系统低载怠速运行时阳极阴极间的压差达70kPa，在额定运行功率时阳极阴极间的压差达lOkPa。因此，随着车用燃料电池系统输出功率在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定和可控的燃料电池阳极与阴极操作压差的方法，其特征在于：建立燃料电池阳极进气压力闭环控制PID模型，将燃料电池的阳极入堆压力值r(t)与阳极供气压力反馈值y(t)作差并获得阳极入堆压力偏差值e(t)，然后建立以下PID函数，u(t)＝Kp*e(t)+Ki∑e(t)+Kd[e(t)–e(t‑1)]+u0，其中，Kp为比例系数；Ki为积分时间常数；Kd为微分时间常数；e(t)为阳极入堆压力偏差值；u(t)为阳极压力输出值；y(t)为阳极供气压力反馈值；u0为阳极供气压力基础偏差值；阳极入堆压力值r(t)为阴极侧当前入堆压力值PC与阳、阴极之间预设的压差值△PAC0之和；e(t‑1)为前一次阳...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，林业发，韩亚民，张续凯，
申请(专利权)人：上海新源动力有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31