用于燃料电池的氢气浓度估计方法和系统技术方案

本申请涉及用于燃料电池的氢气浓度估计方法和系统。一种用于燃料电池的氢气浓度估计方法包括：测量供应到燃料电池组的空气流量，并且比较测量出的空气流量与预定流量；根据比较结果确定空气处理系统的模型；以及基于所确定的空气处理系统的模型来估计燃料处理系统的氢气浓度。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的氢气浓度估计方法和系统
本公开总体涉及用于燃料电池的氢气浓度估计方法和系统，更具体地涉及氢气浓度估计方法和系统，其中通过根据燃料电池组的空气供应量可变地设定模型来估计氢气浓度。
技术介绍
如本领域所公知的那样，燃料电池是通过分别从氢气供应装置和空气供应装置供应的氢气和氧气的氧化还原反应将燃料的化学能转换为电能的装置，并且包括用于产生电力的燃料电池组、用于冷却燃料电池组的冷却系统等。换言之，将氢气供应到燃料电池组的阳极，并且在阳极处发生氧化氢气的氧化反应以产生氢离子(质子)和电子。此时，在阳极处产生的质子和电子分别通过电解质膜和隔板流向阴极。在阴极处，通过涉及从阳极流出的质子和电子以及空气中包含的氧气的电化学反应产生水，并且该电子流产生电力。供应到燃料电池组阳极的氢气必须保持在适当的浓度等级，以便在氢气再循环管线中进行适当的氢气换气控制。通常，通过实时估计氢气浓度来执行氢气换气控制，由此保持适当的氢气浓度等级。然而，当在燃料电池停止模式下实时估计氢气浓度时，存在燃料处理系统中氢气浓度估计值与氢气浓度测量值之间的误差较大的问题。图1(相关技术)是示出根据相关技术的作为燃料电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料电池的氢气浓度估计方法，所述方法包括以下步骤：测量供应到燃料电池组的空气流量，并且将测量出的空气流量与预定流量进行比较；根据比较结果确定空气处理系统的模型；以及基于所确定的空气处理系统的模型来估计燃料处理系统的氢气浓度。

【技术特征摘要】
2017.12.12 KR 10-2017-01708111.一种用于燃料电池的氢气浓度估计方法，所述方法包括以下步骤：测量供应到燃料电池组的空气流量，并且将测量出的空气流量与预定流量进行比较；根据比较结果确定空气处理系统的模型；以及基于所确定的空气处理系统的模型来估计燃料处理系统的氢气浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在将测量出的空气流量与所述预定流量进行比较时，将所述预定流量设定为在切断所述燃料电池组的空气供应时发生的空气流量。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在确定所述空气处理系统的模型中，当测量出的空气流量超过所述预定流量时，确定所述空气处理系统为开放模型。4.根据权利要求3所述的方法，其中，在确定所述空气处理系统为所述开放模型的情况下，当估计所述燃料处理系统的氢气浓度时，所述空气处理系统的氢气分压视为零。5.根据权利要求3所述的方法，其中，在确定所述空气处理系统为所述开放模型的情况下，当估计所述燃料处理系统的氢气浓度时，基于所述空气处理系统的气体压力和水蒸气分压来获得所述空气处理系统的氮气分压或氧气分压。6.根据权利要求1所述的方法，其中，在确定所述空气处理系统的模型时，当测量出的空气流量等于或小于所述预定流量时，确定所述空气处理系统为封闭模型。7.根据权利要求6所述的方法，其中，在确定所述空气处理系统为所述封闭模型的情况下，当估计所述燃料处理系统的氢气浓度时，所述空气处理系统的氢气分压由于从所述燃料处理系统渗透的氢气而增加。8.根据权利要求7所述的方法，其中，当估计所述氢气浓度时，使用以下公式来获得所述空气处理系统的氢气分压：所述空气处理系统中氢气的摩尔数，所述空气处理系统中氢气的初始摩尔数，每单位时间透过的氢气的摩尔数，所述空气处理系统的氢气分压，R：气体常数，T：气体温度，VCa：所述空气处理系统内部的体积。9.根据权利要求6所述的方法，其中，在确定所述空气处理系统为所述封闭模型的情况下，当估计所述燃料处理系统的氢气浓度时，所述空气处理系统的氧气分压由于渗透到所述燃料处理系统的氧气而减小。10.根据权利要求9所述的方法，其中，当估计所述氢气浓度时，使用以下公式来获得所述空气处理系统的氧气分压：所述空气处理系统的氧气分压，所述空气处理系统的初始氧气分压，t：所述空气处理系统的封闭模型的持续时间，T1：时间常数，恒定。11.根据权利要求6所述的方法，其中，在确定所述空气处理系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李准庸，权纯祐，
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