[發明專利]一種空冷型燃料電池風扇的轉速調節方法有效
| 申請號： | 201310717028.2 | 申請日： | 2013-12-23 |
| 公開（公告）號： | CN104728145A | 公開（公告）日： | 2015-06-24 |
| 發明（設計）人： | 左彬;趙鋒;李驍 | 申請（專利權）人： | 武漢眾宇動力系統科技有限公司 |
| 主分類號： | F04D27/00 | 分類號： | F04D27/00;H01M8/04 |
| 代理公司： | 寧波理文知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33244 | 代理人： | 孟湘明 |
| 地址： | 430000 湖北省*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 空冷型 燃料電池 風扇 轉速 調節 方法 | ||
技術領域
本發明涉及燃料電池風扇控制領域，特別涉及一種空冷型質子交換膜燃料電池風扇的轉速調節方法。
背景技術
根據冷卻特點不同，質子交換膜燃料電池可分為空氣冷卻和循環水冷卻兩種類型。空冷型燃料電池結構簡單，在小型電源系統中應用前景廣闊。空冷型燃料電池的風扇一方面依靠氣流給燃料電池降溫，另一方面給燃料電池陰極提供燃料氧氣。當燃料電池材料與結構確定后，風扇轉速的調節將直接關系到燃料電池在運行過程中的壽命與效率。燃料電池的內部溫度直接影響燃料電池的性能，過高的溫度可能導致燃料電池失水，甚至膜破裂。現有的技術通過控制PID控制調節風扇轉速使燃料電池溫度維持在合理水平，較少注意燃料電池工作溫度對燃料電池效率的影響，以及負載突變對陰極氧氣的供給和風扇轉速突變對質子膜電導率的影響。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種空冷型燃料電池風扇的轉速調節方法，其使得燃料電池根據不同的環境溫度與輸出電流密度，工作在合適的溫度點，提高燃料電池的效率。
本發明的另一目的在于提供一種空冷型燃料電池風扇的轉速調節方法，其中該方法能夠減少輸出負載突變，可能導致的風量供應不足，以及風扇轉速突變導致的燃料電池電導率的突變影響輸出電能質量以及燃料電池的壽命。
為達到以上發明目的，本發明提供一種空冷型燃料電池風扇的轉速調節方法，其包括如下步驟：
（1）通過溫度傳感器測量環境溫度Te與燃料電池內部溫度Tp；
（2）通過電流傳感器測定燃料電池的輸出電流，測量電流值為It；
（3）根據步驟(2)測量得到的It，燃料電池的面積Ap，計算得到燃料電池的電流密度Ip=It/Ap；以及
（4）根據步驟(3)獲得的Ip，步驟(1)測量得到的Te，計算燃料電池在測量的環境溫度與輸出電流密度下的參考工作溫度為：Tr=（A3*Te3+A2*Te2+A1*Te+A0）*Ip3+（B3*Te3+B2*Te2+B1*Te+B0）*Ip2+（C1*Te+C0）*Ip+D1*Te+D0其中Te為環境溫度，單位為攝氏度，Ip為燃料電池輸出的電流密度，單位為A/CM2其他系數的取值見下表：
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