基于反馈用于高温防护的质子交换膜燃料电池的控制制造技术

技术编号:3242803 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种燃料电池系统,在高位堆叠体温度运行过程中,其利用反馈使用用于限制燃料电池堆输出电流的运算法则。该系统包括PID控制器,该PID控制器接收错误信号,该错误信号是堆叠体冷却液输出温度和预定温度值之间的差值。该运算法则检测该冷却液输出温度是否超出温度预定值,如果超出的话,则计算比例增益组分和积分增益组分,其设置PID控制器的比例和积分增益。基于该比例增益组分、该积分增益组分和该错误信号,该运算法则产生总允许电流,和相应设置堆叠体的最大输出电流。限制从实际电流到堆叠体的允许电流的上升或下降率以提供平稳过渡。

【技术实现步骤摘要】

0001本专利技术广义涉及一种燃料电池系统,该燃料电池系统使用用于防止燃料电池堆过热的辅助系统,和更具体地讲,涉及一种燃料电池系统,该燃料电池系统使用一种限制燃料电池堆的输出功率以防止堆叠体的温度超出预定值的运算法则。
技术介绍
0002氢是一种非常吸引人的燃料,因为它是清洁的且能够在燃料电池中用于有效地发电。氢燃料电池是电化学装置,其包括阳极和阴极以及其间的电解质。阳极接收氢气,阴极接收氧或空气。氢气在阳极中被分解而产生游离氢质子和电子。氢质子穿过电解质到达阴极。在阴极中氢质子与氧和电子反应产生水。来自阳极的电子不能通过电解质,因此在被送到阴极之前直接通过负载来实施作业。0003质子交换膜燃料电池(PEMFC)是用于车辆的通用燃料电池。PEMFC通常包括固相聚合物电解质质子传导膜,例如全氟磺酸薄膜。阳极和阴极一般包括承载在碳颗粒上并且与离聚物混合的细碎催化颗粒,通常是铂(Pt)。该催化混合物沉积在该薄膜的相对侧上。阳极催化混合物、阴极催化混合物和薄膜的组合构成膜电极组件(MEA)。制备MEA相对昂贵且需要特定条件才能有效工作。0004一般来说多个燃料电池结合成燃料电池堆以产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于限制响应燃料电池堆温度的燃料电池堆输出电流的系统,上述系统包括:用于测量燃料电池堆温度的温度传感器;用于产生作为燃料电池堆测量温度和第一温度预定值之间差值的错误信号的错误电路;和响应错误信号、偏差值、比例增益 值和积分增益值的比例积分微分(PID)控制器,上述PID控制器基于该错误信号和该比例增益值计算比例增益组分,和基于该错误信号和该积分增益值计算积分增益组分,并基于该偏差值、该比例增益组分和该积分增益组分提供燃料电池堆的最大允许电流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:JR科洛兹DA阿瑟SE莱尔纳AB阿尔普
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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