[发明专利]质子交换膜燃料电池的温度控制方法

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：根据质子交换膜燃料电池中各设备的物理特性，建立质子交换膜燃料电池的温度模型；

步骤2：根据所建立的温度模型和控制经验规则设立增量模糊控制器，利用所述增量模糊控制器建立质子交换膜燃料电池的温度闭环控制算法；

步骤3：所述增量模糊控制器根据该温度闭环控制算法实时控制所述质子交换膜燃料电池的温度。

2.如权利要求1所述的质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，在执行步骤1之前，还包括：利用能量守恒定律对质子交换膜燃料电池的电能和热能的动态特性进行分析，并对质子交换膜燃料电池的温度特性进行模拟预测以确定质子交换膜燃料电池的温控需求。

3.如权利要求1所述的质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，所述增量模糊控制器为带积分环节的增量模糊控制器。

4.如权利要求1所述的质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，所述质子交换膜燃料电池包括：质子交换膜燃料电池电堆、冷却水箱、水泵、旁路阀和热交换器；其中，所述质子交换膜燃料电池电堆的出口冷却水通过冷却水箱和水泵后，由旁路阀分为两路，一路经由所述热交换器冷却、另一路直接连通，两路汇合后流入所述质子交换膜燃料电池电堆的入口。

5.如权利要求4所述的质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，所述增量模糊控制器包括用于控制所述旁路阀开度的一维增量模糊控制器和用于控制所述冷却水箱出水流量的二维增量模糊控制器。

6.如权利要求5所述的质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，温度闭环控制算法为：对输入量进行模糊化形成模糊控制量，根据模糊规则对所述模糊控制量进行模糊决策得到模糊控制量，接着对模糊控制量进行反模糊化。

7.如权利要求6所述的质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，针对二维增量模糊控制器的被控对象变量制定49条模糊规则，针对一维增量模糊控制器的被控对象变量制定7条模糊规则。

8.如权利要求6所述的质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，通过加权平均法对模糊控制量进行反模糊化。

9.如权利要求6所述的质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，所述温度闭环控制算法的输入量为质子交换膜燃料电池电堆的温度误差和温度误差变化率。

10.如权利要求1所述的质子交换膜燃料电池的温度控制方法，其特征在于，所述控制经验规则为采用if-then模糊控制规则。