一种燃料电池系统氢气压力控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种燃料电池系统氢气压力控制方法，涉及燃料电池技术领域，该评估方法包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统氢气压力控制方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别涉及一种燃料电池系统氢气压力控制方法
。

技术介绍

[0002]氢燃料电池系统是一种将氢气和氧气的化学能直接转化为电能的发电装置，其基本原理是氢气经过催化剂作用，分解为质子和电子，其中质子经过质子交换膜与氧气反应生成水，而电子通过外部电路从正极流向负极从而输出电能
。
在系统运行过程中，若进入燃料电池系统中的空气和氢气压力差过大，会对质子交换膜造成不可逆损伤，导致燃料电池性能下降，甚至质子交换膜破损，造成氢气泄露的危险
。
[0003]基于此，公开号为
CN115939466A
的专利技术专利公开了一种氢燃料电池系统中空气和氢气压力控制方法
、
系统及装置，该专利中的氢气控制方法通过
PID
算法计算各个时刻氢气的进气阀开度，从而调整氢气实际压力，确保空气实际压力与氢气实际压力的压差稳定
。
[0004]但是，燃料电池系统在运行期间的排气或排水过程中会存在瞬间泄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种燃料电池系统氢气压力控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、
实时获取燃料电池系统中的氢气目标出口压力和氢气实际出口压力，并根据燃料电池系统在不同工作状态下的压力变化特点计算各个时刻的氢气进气阀开度值
y(j)
；
S11、
当燃料电池系统处于运行期间的非排气非排水状态或处于运行期间正常功率模式下的排水状态时，采用公式
(1)
的
PID
算法控制氢气进气阀开度值
y(j)
：式中：
e(j)
为当前氢气目标压力与当前氢气实际压力之间的差值，
n
为符合积分计算时间段内的总步长数，
k
p
、k
i
、k
d
分别可调参数，
Δ
t
为运行步长；
S12、
当燃料电池系统处于运行期间低功率模式下的排水状态时，采用公式
(2)
的梯形增量模式控制氢气进气阀开度值
y(j)
：式中：
y
p0
为排水阀开启前的氢气进气阀开度值，
t
p
为低功率排水期间氢气进气阀的工作时间，
k
p1
为排水期间的氢气进气阀开度值的升载斜率，
k
p2
为排水期间的氢气进气阀开度值的降载斜率；
S2、
根据计算出的氢气进气阀开度值，对燃料电池系统中的氢气压力进行实时控制
。2.
如权利要求1所述的一种燃料电池系统氢气压力控制方法，其特征在于：所述步骤
S1
还包括如下步骤：
S13、
当燃料电池系统处于运行期间的排气期间状态时，采用公式
(3)
的三角形增量模式控制氢气进气阀开度值
y(j)
：式中：
y
q0
为排气阀开启前的
t
q0
时刻的氢气进气阀开度值，
t
q
为排气期间氢气进气阀的工作时间，
k
q1
为排气期间氢气进气阀开度值的升载斜率，
k
q2
为排气期间氢气进气阀开度值的降载斜率
。3.
如权利要求2所述的一种燃料电池系统氢气压力控制方法，其特征在于：所述步骤
S13
中，排气期间氢气进气阀开度值的降载斜率
k
q2
＝升载斜率
k<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健伟，杨福清，宋光吉，苏亮，唐静，郝凯歌，卢涛，蒋欣源，
申请(专利权)人：厦门金龙联合汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：