[发明专利]燃料电池的氢气供应控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池的氢气供应控制系统，包括：

燃料电池堆，使用供应的氢气和空气产生电力；

再循环管线，将从所述燃料电池堆的出口排出的氢气供回到所述燃料电池堆的入口；

吹扫阀，设置在所述再循环管线中位于所述燃料电池堆的出口侧的位置处，并且当所述出口打开时，将所述再循环管线中的氢气排放到外部；

再循环确定处理器，配置为确定所述再循环管线的再循环状态；以及

浓度估计器，配置为基于由所述再循环确定处理器确定的再循环管线的再循环状态，估计由从所述再循环管线连接到外部的吹扫阀吹扫的每种气体的吹扫量，并且基于每种气体的估计吹扫量来估计所述再循环管线中的氢气浓度。

2.如权利要求1所述的系统，还包括：

喷射器，设置在所述再循环管线中位于所述燃料电池堆的入口侧的位置处，并且连接到燃料箱以将所述燃料箱中的氢气供应到所述再循环管线。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述再循环确定处理器配置为基于所述燃料电池堆的输出电流来确定再循环状态。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述浓度估计器配置为根据所述再循环管线的再循环状态，对基于所述再循环管线中的气体均匀分布的假设而估计的氮气或氢气的浓度进行校正，并且使用校正的氮气或氢气浓度来估计氮气的吹扫量或氢气的吹扫量。

5.如权利要求1所述的系统，还包括：

吹扫控制器，配置为基于估计的氢气浓度来调节所述吹扫阀的开度。

6.一种用于燃料电池的氢气供应控制方法，包括以下步骤：

通过控制器确定再循环管线的再循环状态，所述再循环管线将从燃料电池堆的出口排出的氢气供回到所述燃料电池堆的入口；

基于确定的再循环管线的再循环状态，通过所述控制器估计由从所述再循环管线连接到外部的吹扫阀吹扫的每种气体的吹扫量；以及

基于每种气体的估计吹扫量，通过所述控制器估计所述再循环管线中的氢气浓度。

7.如权利要求6所述的方法，其中，在确定所述再循环管线的再循环状态的步骤中，基于所述燃料电池堆的输出电流来确定再循环状态。

8.如权利要求7所述的方法，其中，在确定所述再循环管线的再循环状态的步骤中，当所述燃料电池堆的输出电流等于或大于预定第一电流的状态持续预定时间或更长时间时，确定所述再循环状态被激活。

9.如权利要求7所述的方法，其中，在确定所述再循环管线的再循环状态的步骤中，当所述燃料电池堆的输出电流等于或小于预定第二电流的状态持续预定时间或更长时间时，确定所述再循环状态被去激活。

10.如权利要求6所述的方法，其中，在估计每种气体的吹扫量的步骤中，根据所述再循环管线的再循环状态，对基于所述再循环管线中的气体均匀分布的假设而估计的氮气或氢气的浓度进行校正，并且使用校正的氮气或氢气浓度来估计氮气的吹扫量或氢气的吹扫量。

11.如权利要求10所述的方法，其中，在估计每种气体的吹扫量的步骤中，通过反映根据所述再循环状态预先确定的非均匀性因子来将假设所述再循环管线中的气体均匀分布而估计的氮气浓度校正为降低或增加。

12.如权利要求6所述的方法，其中，在估计每种气体的吹扫量的步骤中，当确定所述再循环状态被激活时，使用实际估计的气体浓度来估计每种气体的吹扫量，该估计的气体浓度为假设所述再循环管线中的气体均匀分布而估计的气体浓度。

13.根据权利要求6所述的方法，其中，在估计所述再循环管线中的氢气浓度的步骤中，基于所述再循环管线中的总气体量、引入的渗透氮气量、引入的渗透蒸汽量以及每种气体的估计吹扫量来估计氢气浓度。

14.根据权利要求6所述的方法，还包括：

在估计所述再循环管线中的氢气浓度之后，基于估计的氢气浓度，通过所述控制器调节所述吹扫阀的开度。