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一种燃料电池阳极压力分程控制方法及系统技术方案

技术编号:40028279 阅读:21 留言:0更新日期:2024-01-16 17:50
本发明专利技术涉及一种燃料电池阳极压力分程控制方法及系统,旨在解决燃料电池迅速降载时阳极压力下降较慢而引发的阴阳压差较大等问题,在调压比例阀完全关闭且压降仅能依靠电堆耗氢的情况下,引入排氢阀开启来辅助降压。该方法在常规的氢气供应系统上即可实现,无需额外引入其他装置,即可实现燃料电池迅速降载时阳极压力的快速下降。与现有技术相比,本发明专利技术一方面改善了降载阳极压力的动态响应特性,另一方面缓解了降载时阴阳极压差波动严重的问题,对燃料电池氢气供应系统的控制具有指导作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源汽车燃料电池测量技术和系统控制领域,尤其是涉及一种燃料电池阳极压力分程控制方法及系统


技术介绍

1、燃料电池是一种具有高效能源转换特性的先进能源装置,其通过将氢气与氧气在电化学反应中结合,产生电能和水,实现能源转换。燃料电池作为清洁能源技术,对于减少污染、降低碳排放具有重要意义。在燃料电池系统中,阳极压力是影响电池性能和稳定运行的关键参数。传统燃料电池系统中,通常仅使用氢气供应系统的调压比例阀来控制燃料电池阳极入堆压力。然而,在大幅值迅速降载场景下调压比例阀完全关闭,压降仅靠燃料电池耗氢实现,因此存在阳极压力动态响应特性慢的问题。

2、专利cn109216736b公开了一种燃料电池多模式切换阳极压力脉动水冲刷控制系统,可实现最优的燃料电池阳极水冲刷效果,减小燃料电池阳极的压力波动,避免因传统阳极排水控制中的压力骤降导致的电压波动,同时能优化电堆内阳极水分布以提高燃料电池单体工作电压的均匀性。但无法实现在燃料电池降载场景下的阳极入堆压力分程控制。


技术实现思路

<p>1、本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池阳极压力分程控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池阳极压力分程控制方法,其特征在于,所述等效开度α的计算公式为:α=Kpep_an+Ki∫ep_andt,其中,Kp和Ki分别为PI反馈控制模块的比例系数与积分系数。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池阳极压力分程控制方法,其特征在于,根据参考压差下限emin,当α<0且ep_an≥emin,ep_an为阳极入堆压力偏差,关闭调压比例阀(1),依靠电堆反应消耗氢气实现压降,通过排氢阀(2)仍周期性开关排氢。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池阳极压力...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池阳极压力分程控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池阳极压力分程控制方法,其特征在于,所述等效开度α的计算公式为:α=kpep_an+ki∫ep_andt,其中,kp和ki分别为pi反馈控制模块的比例系数与积分系数。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池阳极压力分程控制方法,其特征在于,根据参考压差下限emin,当α<0且ep_an≥emin,ep_an为阳极入堆压力偏差,关闭调压比例阀(1),依靠电堆反应消耗氢气实现压降,通过排氢阀(2)仍周期性开关排氢。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池阳极压力分程控制方法,其特征在于,根据参考压差下限emin,当α<0且ep_an<emin,ep_an为阳极入堆压力偏差,关闭调压比例阀(1),并强制开启排氢阀(2)辅助降压。

5.根据权利要求3或4所述的一种燃料电池阳极压力分程控制方法,其特征在于,所述阳极入堆压力偏差ep_an的计算公...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈凤祥张俊宇
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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