[發明專利]燃料電池堆端口的相對濕度估計器

有效

• 申請號: 201610853308.X
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN106992310B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 本杰明·佩恩斯
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H01M8/04492
• 分類號: H01M8/04492;H01M8/04828
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王秀君;魯恭誠

1.一種用于燃料電池堆的水管理方法，包括：

測量氫再循環系統的罐壓力和燃料電池堆陽極入口的壓力；

基于測量的罐壓力和燃料電池堆陽極入口的壓力，通過氫再循環系統的模型預測燃料電池堆陽極端口的相對濕度值；以及

響應于預測的相對濕度值在預定的范圍內，基于燃料電池堆中的反應物的消耗量和產物的生成量而輸出燃料電池堆陽極端口的估計的相對濕度值，并基于所述估計的相對濕度值調整加濕控制策略。

2.根據權利要求1所述的用于燃料電池堆的水管理方法，還包括：基于限定所述模型的線性化的動態方程預測氫再循環系統的噴射器的二次噴嘴的流量。

3.根據權利要求2所述的用于燃料電池堆的水管理方法，其中，所述預測包括：將多項式混沌估計應用到所述加濕控制策略，以補償不確定性。

4.根據權利要求2所述的用于燃料電池堆的水管理方法，其中，所述預測包括：對所述加濕控制策略的輸出進行濾波，以補償不確定性。

5.根據權利要求1所述的用于燃料電池堆的水管理方法，還包括：基于氫再循環系統的噴射器的虛擬噴嘴的面積計算噴射器流量，所述噴射器的虛擬噴嘴的面積是從所述噴射器的幾何形狀、一次流的馬赫數、噴射器的兩個入口處的壓力值以及一次流體和二次流體的屬性得出的。

6.根據權利要求1所述的用于燃料電池堆的水管理方法，還包括：基于所述估計的相對濕度值辨識燃料電池堆的膜的狀態，并輸出所述狀態。

7.根據權利要求1所述的用于燃料電池堆的水管理方法，還包括：通過氫再循環系統的時變模型辨識燃料電池堆中的反應物的消耗量和產物的生成量。

8.根據權利要求1所述的用于燃料電池堆的水管理方法，還包括：通過反饋控制器調節所述模型的受控的氫壓力信號，使得所述信號的值以一定值收斂，并收斂到與實際的壓力測量值大致相等的值。