[發明專利]一種燃料電池陽極壓力控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201410620407.4
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104409751A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 陳鳳祥;俞陽;許思傳;劉士廣;倪淮生;章桐
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種燃料電池陽極壓力控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采集燃料電池堆的實時陽極壓力；

2)根據期望陽極壓力采用PID閉環控制獲取對應的控制量；

3)根據控制量控制噴軌中各噴嘴的開啟狀態；

4)泄壓閥判斷噴軌輸出的氫氣壓力是否大于設定壓力，若是，則開啟泄壓閥直至氫氣壓力降到設定壓力；

5)經壓力控制后的氫氣輸入燃料電池堆。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池陽極壓力控制方法，其特征在于，所述的步驟2)中，采用PID閉環控制獲取對應的控制量的公式為：

d(t)=kpΔP+ki∫0tΔPdt+kddΔPdt]]>

其中，d為控制量，k_p、k_i、k_d分別為PID閉環控制的比例系數、積分系數和微分系數，ΔP為實時陽極壓力與期望陽極壓力的偏差信號。

3.根據權利要求1所述的一種燃料電池陽極壓力控制方法，其特征在于，所述的步驟3)具體為：

31)對所述的控制量進行整數化處理，轉化為噴軌中噴嘴的開啟個數n；

32)對噴軌中所有噴嘴進行編號，根據步驟31)獲得的開啟個數n按設定調度策略獲得需要開啟或關閉的噴嘴的編號；

33)控制相應噴嘴開啟或關閉。

4.根據權利要求3所述的一種燃料電池陽極壓力控制方法，其特征在于，所述的設定調度策略為采用循環化原則進行各噴嘴的調度，具體為：

在每一控制周期內，記錄所有噴嘴開啟的總次數，根據取余運算獲取開啟或關閉的噴嘴編號，即通過循環的編號實現噴嘴的循環調度。

5.根據權利要求3所述的一種燃料電池陽極壓力控制方法，其特征在于，所述的設定調度策略為采用隨機分配原則進行噴嘴的調度，具體為：

在每一控制周期內，根據開啟個數n隨機選取所需數量的噴嘴開啟，其余噴嘴關閉，每次選取都在不包含已選編號的剩余編號中隨機抽取。

6.一種實施如權利要求1所述的燃料電池陽極壓力控制方法的裝置，其特征在于，包括PID控制器、噴軌、泄壓閥、燃料電池堆和燃料電池陽極壓力傳感器，所述的燃料電池堆、燃料電池陽極壓力傳感器、PID控制器、噴軌、泄壓閥、燃料電池堆依次連接，形成閉環控制結構，所述的噴軌中設有多個噴嘴。