[發(fā)明專利]燃料電池系統(tǒng)的供氫控制裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110382003.2
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102820477A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯容奎;鄭世權(quán);裴昊駿
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種燃料電池系統(tǒng)的供氫控制裝置，包括：

噴射泵，設(shè)置在燃料電池堆的進(jìn)口并與所述燃料電池堆的進(jìn)口直接連接，且被配置成把氫氣供給和再循環(huán)到所述燃料電池堆中；

比例控制電磁閥，與供氫管線連接并與所述噴射泵內(nèi)的噴嘴進(jìn)口流體連通，以控制對所述噴射泵的供氫；和

控制器，基于從所述燃料電池系統(tǒng)請求的功率的量，控制所述比例控制電磁閥的操作，其中所述控制器在當(dāng)前功率小于預(yù)定基準(zhǔn)功率的低功率區(qū)間，按照脈沖流量控制方法控制所述比例控制電磁閥的操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器在當(dāng)前功率大于所述預(yù)定基準(zhǔn)功率的高功率區(qū)間，按照比例控制方法控制所述比例控制電磁閥的操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中通過比例積分微分控制(PID)壓力控制，執(zhí)行在所述高功率區(qū)間的控制，所述PID壓力控制計算供氫目標(biāo)壓力與燃料電池堆進(jìn)口壓力之間的差異。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中在所述低功率區(qū)間的控制包括通過按照峰值和保持控制方法，對所述比例控制電磁閥施加峰值電流和保持電流，來控制燃料供給。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中在通過峰值和保持控制方法在所述低功率區(qū)間執(zhí)行的控制中，通過改變峰值電流值、峰值電流施加時間、保持電流值和保持電流施加時間中的至少一者，來控制燃料供給。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述比例控制電磁閥包括沿重力方向操作的閥柱塞，并且在所述閥柱塞的下端或者與所述閥柱塞碰撞的閥體添加噪聲吸收部件。

7.一種燃料電池系統(tǒng)的氫燃料供給控制裝置的控制方法，包括：

起動對燃料電池堆的供氫；

檢測所述燃料電池系統(tǒng)的當(dāng)前功率，以比較所述當(dāng)前功率與預(yù)定的基準(zhǔn)功率；和

根據(jù)比較結(jié)果確定控制比例控制電磁閥的方法，并通過控制器控制所述比例控制電磁閥的操作，其中對所述比例控制電磁閥的操作的控制包括在所述當(dāng)前功率低于所述基準(zhǔn)功率的低功率區(qū)間，通過脈沖流量控制方法控制閥的操作，以及在所述當(dāng)前功率高于所述基準(zhǔn)功率的高功率區(qū)間，通過比例控制方法控制閥的操作。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在對所述比例控制電磁閥的操作的控制中，在所述低功率區(qū)間的控制包括通過按照峰值和保持控制方法，對所述比例控制電磁閥施加峰值電流和保持電流，來控制燃料供給。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述峰值和保持控制方法包括通過控制保持電流值的大小和施加時間，以把閥柱塞的下降分成多個階段，從而降低由在下止點的碰撞所產(chǎn)生的沖擊，來降低噪聲。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述峰值和保持控制方法包括通過控制峰值電流值的大小和施加時間，以控制閥柱塞的位置，從而避免與所述比例控制電磁閥的閥體內(nèi)表面的碰撞，來降低噪聲。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在對所述比例控制電磁閥的操作的控制中，在所述低功率區(qū)間的控制還包括比較測得的供氫壓力與預(yù)定的目標(biāo)壓力，并且當(dāng)所述測得的壓力小于所述目標(biāo)壓力時，通過脈沖流量控制方法控制閥的操作，而當(dāng)所述測得的壓力大于所述目標(biāo)壓力時，關(guān)閉所述比例控制電磁閥。