用于控制供应至车辆燃料电池的空气流的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于控制供应至车辆燃料电池的空气流的方法和系统。该用于控制空气流的方法和系统被布置为，通过控制空气流来减低鼓风机或空气压缩机的功耗，通过防止在低流范围内更易出现的燃料电池堆干燥来增强燃料电池堆性能，并且通过降低暴露到高压的频率来提高燃料电池堆的寿命。

Method and system for controlling air flow supplied to fuel cell of vehicle

The present invention relates to a method and system for controlling the air flow supplied to a fuel cell of a vehicle. The method and system for controlling the flow of air is arranged for controlling the flow of air to reduce the power consumption by a blower or air compressor, through the fuel cell to prevent more easily occur in the low flow range of the heap drying to enhance fuel cell stack performance, and by reducing the exposure to high pressure frequency to improve the life of the fuel cell stack.

【技术实现步骤摘要】
用于控制供应至车辆燃料电池的空气流的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求2016年4月18日提交的韩国专利申请第10-2016-0046918号的权益，其完整内容通过引用合并到本文。
本专利技术涉及一种用于有效控制供应至车辆燃料电池的空气流的方法和系统。
技术介绍
在燃料电池系统的工作中，空气流是影响燃料电池堆性能和系统效率的主要因素。空气供应控制的主要目的在于，在维持最佳的燃料电池堆性能的同时，最小化空气供应。空气供应量是通过电流量以及化学计量比(其可以通过空气流控制器确定)确定的。在除了停止状态之外的其他状态下，空气流控制器可以向燃料电池供应最小的空气流，从而维持电池电压的均匀性。最小空气流可以根据30到50A范围内的电流而供应至燃料电池，从而，可以防止燃料电池中的满溢(flooding)，并且可以获得电压的均匀性。然而，当为了供应最小空气流而长时间维持向燃料电池供应在30到50A的范围内的电流时，超过必需空气流的空气被供应到了燃料电池，导致空气供应时间增加。当空气供应时间增加时，燃料电池堆的内部变干，使得鼓风机消耗比必需更多的能量。
技术实现思路
提供了用于控制供应至车辆燃料电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过空气流控制系统控制鼓风机供应至燃料电池的空气流的方法，包括下列步骤：通过控制单元确定响应于鼓风机的第一空气流所需的第一电流是否大于预定的第二电流；在第一电流小于预定的第二电流时，通过控制单元计算要供应至燃料电池的第一目标空气流；通过控制单元确定第一目标空气流是否大于能够由流量传感器测量的第二空气流；以及在第一目标空气流小于第二空气流时，通过控制单元将第一目标空气流设定为极低空气流，并且通过匹配于极低空气流的第三电流和第一每分钟转数控制极低空气流。

【技术特征摘要】
2016.04.18 KR 10-2016-00469181.一种通过空气流控制系统控制鼓风机供应至燃料电池的空气流的方法，包括下列步骤：通过控制单元确定响应于鼓风机的第一空气流所需的第一电流是否大于预定的第二电流；在第一电流小于预定的第二电流时，通过控制单元计算要供应至燃料电池的第一目标空气流；通过控制单元确定第一目标空气流是否大于能够由流量传感器测量的第二空气流；以及在第一目标空气流小于第二空气流时，通过控制单元将第一目标空气流设定为极低空气流，并且通过匹配于极低空气流的第三电流和第一每分钟转数控制极低空气流。2.根据权利要求1所述的通过空气流控制系统控制鼓风机供应至燃料电池的空气流的方法，进一步包括下列步骤：在第一电流大于预定的第二电流时，通过控制单元计算大于第一目标空气流的第二目标空气流；以及通过响应于第二目标空气流所需的第四电流和第二每分钟转数而由控制单元控制第二目标空气流。3.根据权利要求1所述的通过空气流控制系统控制鼓风机供应至燃料电池的空气流的方法，进一步包括下列步骤：在第一目标空气流大于第二空气流时，通过控制单元确定从电池产生的第一电池充电状态是否小于预定的第二电池充电状态。4.根据权利要求3所述的通过空气流控制系统控制鼓风机供应至燃料电池的空气流的方法，进一步包括下列步骤：在第一电池充电状态小于第二电池充电状态时，通过控制单元将第二空气流维持为固定的目标空气流；以及通过响应于固定的目标空气流所需的第五电流和第三每分钟转数而由控制单元控制固定的目标空气流。5.根据权利要求3所述的通过空气流控制系统控制鼓风机供应至燃料电池的空气流的方法，进一步包括下列步骤：在第一电池充电状态大于第二电池充电状态时，通过控制单元计算小于第二目标空气流的第三目标空气流；以及通过响应于计算出的第三目标空气流所需的第六电流和第四每分钟转数而由控制单元控制第三目标空气流。6.一种空气流控制系统，包括：流量传感器，其用于测量鼓风机供应至燃料电池的空气流；每分钟转数传感器，其用于测量电机的每分钟转数；以及控制单元，其用于根据对测量出的空气流进行的控制来计算所需的电流，并且通过匹配于计算出的电流的每分钟转数来控制空气流，其中，控制单元包括：第一确定模块，其用于确定响应于鼓风机的第一空气流所需的第一电流是否大于预定的第二电流；第一计算模块，其用于在第一电流小于预定的第二电流时，计算要供应至燃料电池的第一目标空气流；第二确定模块，其用于确定第一目标空气流是否大于能够由流量传感器测量的第二空气流；以及第一控制模块，其用于在第一目标空气流小于第二空气流时，将第一目标空气流设定为极低空气流，并且通过响应于极低空气流所需的第三电流和第一每分钟转数而控制极低空气流。7.根据权利要求6所述的空气流控制系统，其中控制单元进一步包括：第二计算模块，其用于在第一电流大于预定的第二电流时，计算大于第一目标空气流的第二目标空气流；以及第二控制模块，其用于通过响应于第二目标空气流所需的第四电流和第二每分钟转数而控制第二目标空气流。8.根据权利要求6所述的空气流控制系统，其中控制单元进一步包括第三确定模块，其用于在第一目标空气流大于第二空气流时，确定从电池产生的第一电池充电状态是否小于预定的第二电池充电状态。9.根据权利要求8所述的空气流控制系统，其中控制单元进一步包括：第三控制模块，其用于在第一电池充电状态小于第二电池充电状态时，将第二空气流维持为固定的目标空气流；以及第四控制模块，其用于通过响应于固定的目标空气流所需的第五电流和第三每分钟转数而控制固定的目标空气流。10.根据权利要求8所述的空气流控制系统，其中控制单元进一步包括：第三计算模块，其用于在第一电池充电状态大于第二电池充电状态时，计算小于第二目标空气流的第三目标空气流；以及第五控制模块，其用于通过响应于计算出的第三目标空气流所需的第六电流和第四每分钟转数而控制第三目标空气流。11.一种通过空气流控制系统控制空气压缩机和空气压力控制阀供应至燃料电池的空气流的方法，包括下列步骤：通过控制单元确定响应于空气压缩机的第一空气流所需的第一电流是否大于预定的第二电流并且小于预定的第三电流；在第一电流小于预定的第二电流和第三电流时(第二电流小于第三电流)，通过控制单元确定从电池产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：金大钟，金载勋，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR