[发明专利]一种车用燃料电池发电系统的加载控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及专利号H01基本电气元件H01M用于直接转变化学能为电能的方法或装置，例如电池组H01M8/00燃料电池；及其制造H01M8/04辅助装置或方法，例如用于压力控制的，用于流体循环的。

背景技术

车用质子交换膜燃料电池发电系统的加载放电过程是一个化学反应过程，需要一定的物质的量反应来支持输出。电化学反应速度极快，这就要求物质的传递速度要快，跟上其反应速度才能使反应持续进行下去。就目前燃料电池发电系统来说，空气供应系统和氢气供应系统是通过机械的方式来实现的，比如，空气传质采用空压机，氢气采用减压阀来实现传质，以机械传动的传质方式传质速度很慢，缺少反应物质当然就不能发电，这时如果强行加载，因反应物的不足，将使燃料电池发生欠气，欠气将使质子交换膜燃料电池电极催化剂发生聚集，表面活性减小，使燃料电池性能下降、寿命降低，同时有可能发生燃料电池电极极性发生改变而损坏膜电极。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种用于车用燃料电池发电系统的加减载控制方法，是一种小增量的连续的循环加减载过程，分为加载和减载方法，根据整车需求功率与当前燃料电池发电系统输出功率的大小比较，确定是加载还是减载，加载方法如下：

S1.根据燃料电池发电系统的输出能力，把输出功率范围按从小到大的顺序划分为几个或多个区间；每个区间对应一个该区间的加载最大增量；

S2.判断当前燃料电池发电系统输出功率所在的区间，确定该区间的允许的功率最大增量；

S3.通过需要加载功率与当前输出功率所在区间的最大允许增量相比较，取小者为实际允许的功率增加量；

S4.由当前输出功率与实际允许的功率增加量之和，计算出当前燃料电池发电系统允许的加载输出功率；

S5.根据燃料电池发电系统功率与空气流量、氢气流量的关系，调节空气流量、氢气流量参数满足当前燃料电池发电系统允许的加载输出功率需求；

S6.根据燃料电池发电系统各供应装置的机械反应时间，返回完成信号；

S7.整车根据返回的完成信号开始加载到当前燃料电池发电系统允许的加载输出功率；

S8.判断已完成的加载后的当前功率是否达到整车需求功率，达到则完成加载，没达到，则重复上述步骤S1-S7直到到达为止。

所述减载方法如下：

R1.直接减载至整车需求功率；

R2.整车返回减载完成信号；

R3.燃料电池发电系统根据返回的完成信号开始按照料电池发电系统功率与空气流量、氢气流量等的关系调节空气流量、氢气流量等参数满足减载后的当前功率的需要；

R4.完成减载。

由于采用了上述技术方案，本发明的目的在于提供一种用于车载燃料电池发电系统的加减载控制方法，小增量的连续加载和快速减载，在不影响燃料电池使用的情况下，有效防止发生欠气和反极现象，从而提高了车载燃料电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所涉及的一种车用燃料电池发电系统的加减载控制方法示意框图；

图2为本发明所涉及的一种车用燃料电池发电系统的加减载控制方法实施例同一区间加载到8kW方法示意图；

图3为本发明所涉及的一种车用燃料电池发电系统的加减载控制方法实施例跨区间加载到22kW方法示意图；

图4为本发明所涉及的一种车用燃料电池发电系统的加减载控制方法实施例从38kW减载到28kW方法示意图；

图5为本发明所涉及的一种车用燃料电池发电系统的加减载控制方法实施例输出功率随时间变化曲线图；

图6为本发明所涉及的一种车用燃料电池发电系统的加减载控制方法实施例图5输出功率随时间变化曲线中加减载随时间变化放大图；

图7为本发明所涉及的一种车用燃料电池发电系统的加减载控制方法实施例加减载时空气流量随时间变化曲线图。

具体实施方式