[发明专利]基于反馈用于高温防护的质子交换膜燃料电池的控制

权利要求书

1.一种用于限制响应燃料电池堆温度的燃料电池堆输出电流的系统，上述系统包括：

用于测量燃料电池堆温度的温度传感器；

用于产生作为燃料电池堆测量温度和第一温度预定值之间差值的错误信号的错误电路；和

响应错误信号、偏差值、比例增益值和积分增益值的比例积分微分(PID)控制器，上述PID控制器基于该错误信号和该比例增益值计算比例增益组分，和基于该错误信号和该积分增益值计算积分增益组分，并基于该偏差值、该比例增益组分和该积分增益组分提供燃料电池堆的最大允许电流。

2.根据权利要求1的系统，还包括使动电路，如果所述燃料电池堆的测量温度超出第二温度预定值且随后保持在第三温度预定值以上，则上述使动电路使动所述PID控制器，其中第二和第三温度预定值是不同的。

3.根据权利要求2的系统，其中第二温度预定值大约是82℃且第三温度预定值大约是80℃。

4.根据权利要求2的系统，其中第一和第三温度预定值是相同的。

5.根据权利要求2的系统，还包括延迟电路，在使动电路使动PID控制器之后，上述延迟电路延迟使动PID控制器一段时间。

6.根据权利要求1的系统，还包括限速电路，上述限速电路限制堆叠体最大允许电流能够以多快速度变化。

7.根据权利要求1的系统，其中燃料电池堆的最大允许电流是所述偏差值减去所述比例增益组分减去所述积分增益组分。

8.根据权利要求1的系统，其中所述比例增益组分是第一温度预定值减去燃料电池堆的温度乘以所述比例增益值，且所述积分增益组分是第一温度预定值减去燃料电池堆的温度乘以积分增益值的积分。

9.根据权利要求8的系统，其中所述比例增益值是50，积分增益值是3。

10.根据权利要求1的系统，其中当冷却液离开燃料电池堆时所述温度传感器测量冷却液的温度。

11.一种用于限制响应燃料电池堆温度的燃料电池堆输出电流的系统，上述系统包括：

用于引导冷却液通过燃料电池堆的冷却剂循环系统；

用于测量燃料电池堆冷却液温度的温度传感器；

如果所述冷却液的测量温度超出第一温度预定值，且随后保持在第二温度预定值之上时用于使动所述系统的使动电路，其中第一和第二温度预定值是无所谓的；

用于产生作为冷却液测量温度和第三温度预定值之间差值的错误信号的错误电路；

响应错误信号、偏差值、比例增益值和积分增益值的比例积分微分(PID)控制器，上述PID控制器基于该错误信号和该比例增益值计算比例增益组分，和基于该错误信号和该积分增益值计算积分增益组分，并提供作为偏差值减去该比例增益组分减去该积分增益组分的燃料电池堆最大允许电流；和

用于限制堆叠体最大允许电流能够以多快速度变化的限速电路。

12.根据权利要求11的系统，其中第一温度预定值大约是82℃，第二和第三温度预定值大约是80℃。

13.根据权利要求11的系统，还包括延迟电路，在使动电路使动所述PID控制器之后，上述延迟电路延迟使动PID控制器一段时间。

14.根据权利要求11的系统，其中所述比例增益组分是第三温度预定值减去冷却液的温度乘以比例增益值，且所述积分增益组分是第三温度预定值减去冷却液的温度乘以所述积分增益值的积分。

15.根据权利要求14的系统，其中所述比例增益值是50，积分增益值是3。

16.一种在堆叠体温度升高时通过限制堆叠体输出电流从而防止燃料电池堆过热的系统，上述系统包括：

用于测量燃料电池堆温度的温度传感器；

用于产生作为燃料电池堆的测量温度和预定温度值之间差值的错误信号的错误电路；和

响应所述错误信号以及提供基于错误信号大小所确定的燃料电池堆最大允许电流的控制器。

17.根据权利要求16的系统，其中当冷却液离开燃料电池堆时所述温度传感器测量该冷却液的温度。

18.根据权利要求16的系统，其中所述控制器是比例积分微分控制器。