[發明專利]燃料電池控制方法及燃料電池控制器

有效

• 申請號: 200910176417.2
• 申請日: 2009-09-14
• 公開（公告）號: CN102024962A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 蔡騰宇;張俊杰;李南海;吳海軍;何亞;樂斌
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 彭愿潔;李文紅

技術領域

本發明涉及自動控制領域，更具體地說，涉及一種燃料電池控制方法和控制器。

背景技術

燃料電池是一種不經過燃燒直接以電化學反應方式將燃料的化學能轉化為直流電能的發電裝置。其工作原理是通過電化學反應把物質的化學能轉變為電能，并且燃料電池進行化學反應所需要的物質是由外部不斷補充的，只要供應燃料，就能源源不斷地輸出電能和熱能。簡而言之，燃料電池是能量轉換裝置。

在燃料電池的眾多種類當中，質子交換膜燃料電池由于其發電過程不涉及氫氧燃燒，因而不受卡諾循環的限制，能量轉換效率高，并且發電時不產生污染，基于以上優點，質子交換膜燃料電池作為新一代的發電技術，具有廣泛的應用前景。

但是，對于傳統的水冷增濕燃料電池來說，在反應過程中，質子交換膜必須含有足夠的液態水分，如果生成的水不能夠滿足質子交換膜的含水要求，就必須從外部進行增濕，而這點從原理上證明是無法很好實現。因此，為了確保質子交換膜處于良好的工作狀態，必須圍繞其設計開發一系列外圍的保證措施，但是由此導致傳統水冷增濕燃料電池龐大而又復雜的輔助系統，監控系統也非常龐大，再加上多個輔助系統之間參數互相耦合、相互影響，導致系統控制難度很大。另外，針對不同的控制對象和控制參數，需要采用不同的控制算法和電路，使各個系統的控制速度、控制精度等達到最優，同時控制系統成本降到最低，而在目前的情況下，是很難同時實現上述要求的。

于是，相應出現了系統結構簡單的風冷自增濕燃料電池，并且由于該種燃料電池系統具備自增濕能力以及采取風冷手段，因此輔助系統從理論上講也會得到了大幅度精簡，但是由于目前對于風冷燃料電池的運行機理缺乏足夠的認識，因此在對燃料電池進行控制過程中，往往難以抓住燃料電池反應過程中的核心要素，從而無法使燃料電池工作在一個較佳的狀態。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種燃料電池控制方法及燃料電池控制器，以實現燃料電池能夠工作在較佳狀態。

本發明實施例是這樣實現的：

本發明實施例提供了一種燃料電池控制方法，包括：

獲取燃料電池當前輸出功率；

獲取燃料電池電堆當前進出口溫度差值，所述電堆進出口溫度差值為電堆溫度和環境溫度的差值；

根據所述輸出功率以及所述輸出功率與氫氣尾排電磁閥工作參數的對應值對氫氣尾排電磁閥進行控制；

根據所述輸出功率和所述電堆進出口溫度差值對電堆溫度進行控制，使所述燃料電池中所生成的水等于排出的水。

本發明實施例提供了一種燃料電池控制器，包括：

輸出功率獲取單元，用于獲取燃料電池當前輸出功率；

溫度差值獲取單元，用于獲取燃料電池電堆當前進出口溫度差值，所述電堆進出口溫度差值為電堆溫度和環境溫度的差值；

氫氣尾排電磁閥控制單元，用于根據輸出功率獲取單元所獲取的燃料電池的輸出功率以及所述輸出功率與氫氣尾排電磁閥工作參數的對應值對氫氣尾排電磁閥進行控制；

電堆溫度控制單元，用于根據輸出功率獲取單元所獲取的燃料電池的輸出功率和溫度差值獲取單元所獲取的燃料電池電堆進出口溫度差值對電堆溫度進行控制，使所述燃料電池中所生成的水等于排出的水。

對現有技術相比，本發明實施例提供的技術方案具有以下優點和特點：本發明實施例通過獲取燃料電池當前輸出功率和電堆當前進出口溫度差值，并根據所獲取的這些值進行燃料電池反應過程中相關參數的調節控制，使燃料電池內部達到水平衡，從而可以實現燃料電池工作在較佳狀態的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例所涉及的一種燃料電池控制方法流程圖；

圖2為本發明實施例所涉及的一種燃料電池控制器結構示意圖；

圖3為本發明實施例所涉及的一種燃料電池控制器中某一單元的結構示意圖；

圖4為本發明實施例所涉及的一種燃料電池控制器中某一單元的結構示意圖；

圖5為本發明實施例所涉及的另一種燃料電池控制方法流程圖。

具體實施方式